EP3728334B1 - Procédé de préparation d'un amidon thermiquement modifié - Google Patents

Procédé de préparation d'un amidon thermiquement modifié Download PDF

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EP3728334B1
EP3728334B1 EP18842542.5A EP18842542A EP3728334B1 EP 3728334 B1 EP3728334 B1 EP 3728334B1 EP 18842542 A EP18842542 A EP 18842542A EP 3728334 B1 EP3728334 B1 EP 3728334B1
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EP
European Patent Office
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starch
process according
modified starch
temperature
novation
Prior art date
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EP18842542.5A
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German (de)
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EP3728334A1 (fr
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Solène BOCK
Claude Quettier
Vincent Wiatz
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Roquette Freres SA
Original Assignee
Roquette Freres SA
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Filing date
Publication date
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Application filed by Roquette Freres SA filed Critical Roquette Freres SA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00—Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/12—Degraded, destructured or non-chemically modified starch, e.g. mechanically, enzymatically or by irradiation; Bleaching of starch
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/12—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes
    • A23C9/13—Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using additives
    • A23C9/137—Thickening substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00—Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/60—Salad dressings; Mayonnaise; Ketchup
    • A23L27/63—Ketchup
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/206—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
    • A23L29/212—Starch; Modified starch; Starch derivatives, e.g. esters or ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the invention relates to the production of thermally modified starch, starch whose viscosity is stabilized following this heat treatment.
  • thermally modified starches then find use as texturizing and thickening agents in numerous food applications, notably in soups, sauces, in desserts such as yogurts, stirred fermented milks, thermized yogurts, dessert creams, but also drinks. , prepared meals, preparations based on meat or fish, such as surimi.
  • Starches have always been used in the food industry, not only as a nutritional ingredient but also for their technological properties, as a thickening, binding, stabilizing or gelling agent.
  • Corn starch in particular, is the basis of “custard powders”.
  • amylose As it is rich in amylose, it retrogrades and therefore gels strongly. It allows you to obtain firm flans after cooking and cooling.
  • the modification of the starch then aims to correct one or some of the defects mentioned above, thus improving its versatility and satisfying consumer demand.
  • Starch modification techniques have been broadly classified into four categories: physical, chemical, enzymatic and genetic, the aim being to produce various derivatives with optimized physicochemical properties.
  • Chemical treatment consists of introducing functional groups into the starch, which remarkably alters its physicochemical properties. Such modifications of granular native starches profoundly alter the gelatinization, sticking and retrogradation behavior.
  • these modifications are carried out by chemical derivatization, such as esterification, etherification, cross-linking or grafting.
  • thermo inhibition An alternative treatment by “thermal inhibition” has been proposed in the solvent phase, which consists of heating a non-pregelatinized granular starch in an alcoholic medium, in the presence of a base and salts, at a temperature of 120° to 200°C, for 5 minutes to 2 hours.
  • the thermal inhibition process then leads to obtaining a starch paste having properties of increased resistance to viscosity breakdown, and a non-cohesive texture.
  • the technical field to which the invention relates is that of treatment by thermal inhibition of starch, without hydro-alcoholic solvent.
  • a starch alkalization step making it possible to raise the pH of the starch suspension to a value between 7 and 10, preferably between 8 and 10.
  • the water content of the starch (as exemplified) is then between 8 and 10%.
  • L' US 2001/0017133 describes a similar process, in which the starch is also dehydrated below 125°C before the inhibition process is started (at a temperature of more than 100°C, preferably between 120 and 180°C, more preferably between 140 and 160°C) for a period of up to 20 hours, preferably between 3:30 and 4:30 hours.
  • the conventional alkalization step leads to a starch suspension having a pH value between 7.5 and 11.2, preferably between 8 and 9.5%, and a content in water between 2 and 15%.
  • a variant was proposed in the patent application WO 2014/042537 , variant which involves heating an alkaline starch at temperatures between 140 and 190°C, ensuring that the inhibition process is initiated and carried out in the presence of sufficient water, i.e. more than 1 % water.
  • this process recommends thermally inhibiting a previously alkalized starch without carrying out a dehydration step.
  • the starch preparation or the starch is thus brought to a pH of between 9.1 and 11.2, preferably to a value of the order of 10, and the humidity is adjusted between 2 and 22%, preferably between 5 and 10%.
  • Thermal inhibition is then carried out directly on this powder or this starch, at a temperature between 140 and 190°C, preferably between 140 and 180°C, for a period of 30 minutes.
  • the starch to be used in the process of the invention can be of any origin, for example corn, waxy corn, amyloma ⁇ s, wheat, waxy wheat, pea, potato, potato waxy, tapioca, waxy tapioca, rice, konjac, etc.
  • corn starch more particularly waxy corn starch (with a high amylopectin content), potato starch, cassava and pea, as will be exemplified below. .
  • the alkaline agent is preferably chosen from the group consisting of sodium hydroxide, sodium carbonate, tetrasodium pyrophosphate, ammonium orthophosphate, disodium orthophosphate, trisodium phosphate, calcium carbonate, calcium hydroxide, potassium carbonate, and potassium hydroxide taken alone or in combination, more preferably sodium carbonate.
  • the process according to the invention first requires the preparation of a starch milk with a dry matter of between 30 and 40%, preferably between 35 and 37% by weight. As will be exemplified below, the dry matter is set at 36.5% by weight.
  • the next step then consists of controlling the alkaline impregnation of the starch by adding the alkaline agent in powder form to obtain a final conductivity on the powder resuspended at 20% dry matter, between 0.7 and 2 .5mS/cm.
  • a contact time of between 0.5 and 5 hours is then ensured.
  • the last step consists of heating the dry starch thus obtained so as to bring it to a temperature of more than 180°C for a residence time of between 8 and 50 minutes, preferably between 10 and 40 minutes, even more preferably between 12 and 35 minutes.
  • duration of the residence time could be adjusted depending on the nature of the starch chosen.
  • the treatment of waxy corn starch requires residence times of 15 minutes to 20 minutes, up to 30, even 35 minutes, while the treatment of pea starch does not only takes 10 to 25 minutes.
  • This treatment will be carried out advantageously, as will be exemplified below, in heat treatment devices combining heat exchange by conduction and convection, turbodryer type device, for example at least one continuous turbodryer of the VOMM type, which thus allows, depending on the size of said VOMM, to achieve a very short reaction time, of the order of a few minutes, or less than 5 minutes per heat treatment stage.
  • turbodryer type device for example at least one continuous turbodryer of the VOMM type, which thus allows, depending on the size of said VOMM, to achieve a very short reaction time, of the order of a few minutes, or less than 5 minutes per heat treatment stage.
  • the temperature setpoints are then set at values of more than 190°C, preferably between 195 and 240°C, and the delta T, defined as the temperature difference between the setpoint temperature and the temperature of the product at the outlet. of the reactor, which is between 15 and 25°C.
  • thermally modified starches according to the invention will be advantageously used, depending on their respective properties, as a thickening agent or texturing agent in food applications, in particular in soups, sauces, drinks and prepared dishes and in desserts such as yogurts and brewed fermented milks and thermized yogurts.
  • the method implemented here is adapted from the European Pharmacopoeia - official edition in force - Conductivity ( ⁇ 2.2.38).
  • KNICK 703 electronic conductivity meter also equipped with its measuring cell and verified according to the operating mode described in the relevant instruction manual.
  • a solution is prepared containing 20 g of sample and 80 g of distilled water having a resistivity greater than 500,000 ohms.cm.
  • the measurement is carried out at 20°C using the conductivity meter, referring to the operating mode indicated in the user manual for the device.
  • This measurement is carried out at acidic pH (between 2.5 and 3.5) under determined concentration conditions and following a suitable temperature/time analysis profile.
  • the product to be analyzed is prepared as follows: A mass of 1.37 g of the dry product to be analyzed thus obtained is introduced directly into the bowl of the viscosimeter, and Buffer B solution is introduced until a mass equal to 28.00 ⁇ 0.01 is obtained. g. Homogenize with the stirring blade of the Rapid Visco Analyzer (RVA-NewPort Scientific).
  • the time/temperature and speed analysis profile in the RVA is then carried out as follows: Time hh:mm:ss Temperature °C Rotation speed Revolution/min (RPM) 00:00:00 50 100 00:00:10 50 500 00:00:20 50 960 00:00:30 50 160 00:01:00 50 160 00:05:00 92 160 00:17:00 92 160 00:20:00 50 160 End of test : 00:20:05 (hh:mm:ss)
  • Initial temperature 50°C ⁇ 0.5°C
  • Data acquisition interval 2 seconds
  • Sensitivity bass (low)
  • RVU unit used to express the viscosity obtained on the RVA
  • the viscosity measurements will be taken “at peak”, i.e. maximum viscosity value between 4 and 6 minutes, and “at fall”, i.e. the difference between the viscosity value at peak and that measured at 17 minutes.
  • Example 1 preparation of thermally modified starches “A”.
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 200°C and configured to subject the product to a residence time of 20 min, and in such a way that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, i.e. a value of around 16 to 17°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Example 2 preparation of thermally modified starches “ B ”.
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 210°C and configured to subject the product to a residence time of between 15 and 20 min, and in such a way that that the temperature difference between the set point and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, is of a value of around 21 to 23°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Example 3 preparation of thermally modified starches “ C ”.
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 210°C and configured to subject the product to a residence time of between 25 and 30 min, and in such a way that that the temperature difference between the set point and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, is of a value of around 22°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Example 4 preparation of thermally modified starches “D”.
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 210°C and configured to subject the product to a residence time of 35 min, and in such a way that the temperature difference between the set point and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, i.e. a value of around 22°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Each family of thermally modified starches according to the invention has improved stability during the use process compared to native starch: less than Viscosity and retrogradation phenomena are observed when using these starches.
  • Thermally modified starches from the “D” family represent the products most resistant to shearing, environmental acidity and heat treatments.
  • Thermally modified starches of family “C” are a little less resistant than thermally modified starches of family “D”
  • thermally modified starches of family “B” are a little less resistant than thermally modified starches of family “C” and thermally modified starches of family “A” less than thermally modified starches of family “B”.
  • Example 6 Use of thermally modified starches “D” in tomato sauce - Ketchup
  • Tomato pre-mix at 14.9° brix Water 23.0 28% tomato concentrate 26.0 Starch premix Water 5.0 Starch tested 3.2 salt 2.0 Vinegar pre-mix Vinegar 8° 8.8 Sugar syrup pre-mix at 53.1° Brix Water 17.0 Sucrose 15.0 Total 100
  • the cooking level is determined by optical microscopy (LEICA microscope - lens x 20 and amplification x 150).
  • the sample is dispersed in demineralized water, then stained with Lugol in order to highlight the starch granules.
  • Iodine reacts with amylose and forms spiral structure complexes. A blue/purple color results if the starch is high in amylose. Otherwise, the color of the starch granules remains brown/yellow.
  • the sensory characterizations are subjective assessments and the comments in terms of visual and texture (with a spoon and/or in the mouth) were made by a panel of 5 trained people. Above all, they allow us to understand the qualities of the products manufactured and are produced here for illustrative purposes only.
  • the measurements are carried out on a DV1 BROOKFIELD rotary rheometer,
  • the rheology of food products is characterized by non-Newtonian behavior: the viscosity changes depending on the level of shear applied.
  • the yield point represents the minimum stress applied to set a product or material in motion.
  • the microscope allows a qualitative analysis of the cooking level of the starch grains.
  • thermally modified starch according to the invention is an alternative to the products conventionally proposed to give native starches the properties of chemically modified starches.
  • the graph of the figure 1 presents the BROOKFIELD viscosity profile of the 4 products tested at three rotation speeds (5, 10 and 20 rpm).
  • the thermally modified starch “D” represents the most fluid product and NOVATION ® 2300 represents the product the thickest.
  • the yield point represents the minimum stress applied to set a product or material in motion.
  • thermally modified starch “D” is equivalent to NOVATION ® 2300.
  • Thermally modified starch “D” has a medium viscosity value.
  • the thermally modified starch “D” presents, in the ketchup sauce application, a behavior equivalent to the chemically modified waxy starch control, and to that of the NOVATION ® 2300 thermally inhibited starch.
  • Example 7 Use of thermally modified starches “B”, “C” and “D” in yogurts or brewed fermented milks
  • Lugol dye which tints the granules blue if amylose is present, brown if only amylopectin is present.
  • the cooking state of the starches, before homogenization (60°C) (polarized light) does not show any significant difference.
  • the cooking state depends on the starch used. It should be noted that the batch corresponding to the thermally modified starch “D” according to the invention verifies the result explained in Example 6. The presence of numerous raw granules indicates better resistance of these products to heat treatment.
  • Viscosity is measured after 1 day, 7 days, 15 days and 21 days.
  • the panel is made up of 29 people from Roquette staff. During the product tasting, 11 then 13 people participated in the 2 different sessions.
  • the tasting is done blind with a 3-digit code, and the products are presented in random order, to avoid persistence effects.
  • Yogurts formulated with thermally modified starches “C-1” and “C-2” are similar, creamier, sweeter, fattier and grainier than other products.
  • thermally modified “C-1” starch gives a more melting, less acidic and less thick product than thermally modified “C-2” starch.
  • Thermally modified “D” starch is as low in acidity as thermally modified “C-1” starch.
  • the starches according to the invention present, for some, characteristics close to those of the already existing product: thus the thermally modified starch “D” is only distinguished by a slightly greater acidity of the yogurt.
  • thermally modified “C-1” starch leads to products close to the existing product.
  • Thermally modified “C-2” starch even makes it possible to achieve higher levels of perceived creaminess. It could therefore be used at a lower dose for the same result.
  • Example 8 Use of a thermally modified starch “ D ” in tomato sauce – Boloanaise without meat
  • the basic recipe used is as follows:
  • the AE color difference (delta E) is calculated between the chosen sample color L1a1b1 and the reference color L2a2b2.
  • Sensory characterizations are subjective assessments and comments in terms of visual and texture (with a spoon and/or by mouth).
  • the sensory is evaluated mainly on the remaining sauce phase (the sauce can be more concentrated or thicker).
  • the cooking level is determined by microscopy, as in Example 5 above.
  • the yield point represents the minimum stress applied to set a product or material in motion. The lower the result, the minimum effort will be required to set it in motion.
  • Pasteurization Sterilization Sample Start T°C Max T°C Max F 0( VP) Start T°C Max T°C Max F 0 (VS) CH2020 - - - - - - thermally modified starch “D”. 57.9 82.6 5.29 59.8 117.5 13,422 NOVATION® 2300 57.8 82.3 5.01 61.5 117.4 13,491
  • thermally modified starch “D” exhibits behaviors equivalent to a conventional thermally inhibited starch.
  • the AE color difference (delta E) is calculated between the chosen sample color L1a1b1 and the reference color L2a2b2.
  • the pasteurized sample will be taken as a reference because it is considered the closest to the intended target for this type of matrix in terms of visual appearance and texture.
  • Fig.5 Viscosity as a function of stress
  • the results show good repeatability of the results of the 3 repetitions for each sample.
  • the histogram is a complete, simplified view (average of 3 repetitions). Each bar represents a remarkable viscosity result (5; 10; 100; 350 s-1).
  • Sterilized samples are more fluid than their pasteurized samples (P). Heat treatment has an influence on the rheological behavior whatever the starch.
  • Thermally modified starch “D” has a lower viscosity than NOVATION ® 2300, except under sterilization conditions where thermally modified starch “D” appears slightly thicker.
  • the classification into groups shows that thermally modified starch “D” and NOVATION ® 2300 have similar performances under pasteurization conditions.
  • NOVATION ® 2300 shows average results, between the reference prototypes CLEARAM ® CH2020 and thermally modified starch “D”.
  • Thermally modified starch “D” appears to be the most efficient and closest to the reference products (CLEARAM ® CH2020 and NOVATION ® 2300).
  • the histogram focuses only on the G' value.
  • Sterilized samples have lower cohesion than their pasteurized samples (P).
  • Heat treatment has an influence on the rheological behavior, by damaging the starch. Overall, all heat-treated starches are less resistant to sterilization treatment.
  • NOVATION ® 2300 shows cohesion closer to thermally modified “D” starch.
  • This treatment option allows us to go further in the discrimination of clean starches from each other and in comparison with CLEARAM ® CH2020 and NOVATION ® 2300.
  • Thermally modified starch “D” is classified in the category of thermally modified reference products, such as NOVATION ® 2300.
  • Example 9 Use of thermally modified “C” starches in heat-treated yogurts
  • thermally modified starches obtained with the process according to the invention were tested in thermized yogurts, also called ambient or “extended shelf-life” yogurts.
  • yogurts are subjected to heat treatment after fermentation, which allows them to be stored at room temperature for several months.
  • the recipe is as follows:
  • Starches are tested in a strawberry yogurt drink, containing fruit concentrate. Composition in % Recipe Water 64.1 Concentrated strawberry puree (18° Brix) 11.2 Sucrose 7.4 Cream (35% fat) 6.0 Skimmed milk powder 5.5 Pectin solution (3%) 3.8 Starch 2.0 Lactic ferments (YF-L904, CHR HANSEN) qsp Total 100.00
  • the products before adding the strawberry puree have a white, slightly beige color.
  • the preparation is colored with Lugol to improve the visualization of the starches.
  • starch granules After pasteurization, the starch granules are generally well swollen. The least swollen is modified starch (CLEARAM ® CJ5025). No fragments are observed.
  • the granules of NOVATION ® 2300 appear on average a little less swollen than those of thermally modified starch “C”.
  • Measuring temperature 20°C Rheometer: Physica MCR 301 Anton Paar Geometry: CC27 Method : 0 to 350 s -1 in 180 s and 350 s -1 to 0 s -1 in 180 s
  • Viscosity is measured after 1 day, 7 days, 15 days and 30 days. Values are given with an uncertainty of ⁇ 5%. Viscosity (Pa.s) 5s-1 10s-1 40s-1 100s-1 CLEARAM ® CJ5025 D+1 2,530 1,530 0.544 0.297 D+7 2,690 1,630 0.571 0.309 D+15 1,360 0.871 0.330 0.187 D +30 1,770 1,080 0.397 0.223 NOVATION® 2300 D+1 2,910 1,780 0.612 0.340 D+7 3,570 2,180 0.736 0.396 D+15 3,600 2,210 0.744 0.397 D +30 3,320 2,120 0.708 0.376 Thermally modified starch “C”. D+1 3,250 1,890 0.689 0.383 D+7 3,710 2,150 0.757 0.408 D+15 3,560 2,030 0.721 0.389 D +30 3,090 1,760 0.634 0.344
  • Thermally modified “C” starch allows you to obtain a yogurt with better taste quality.
  • the thermally modified starch according to the invention therefore presents a performance at least equivalent to that of the modified or non-modified starch conventionally used in this application, and proves organoleptically more acceptable than NOVATION ® 2300.
  • Example 10 Use of thermally modified starches “ C ” in low-fat mayonnaises using a hot process
  • thermally modified starches obtained with the process according to the invention were tested in mayonnaises prepared by a hot process, mayonnaises with a low fat content (25 - 35% fat).
  • the recipe is as follows:
  • Phase C From the top of the container, add Phase C little by little, then Phase D. Adjust the Speed from 4 to 6, depending on the consistency of the product, not exceeding 3 minutes of mixing.
  • Sensory characterizations are subjective assessments and comments in terms of visual and texture (spoon and/or mouth).
  • the color difference ⁇ E (delta E) is calculated between the chosen sample color L 1 a 1 b 1 and the reference color L 2 a 2 b 2 (or L 1 C 1 h 1 and L 2 C 2 h 2 )
  • the sample is dispersed in demineralized water, then stained with Lugol to highlight the starch granules. Iodine reacts with amylose and forms spiral structure complexes. A blue/purple color results if the starch is high in amylose. Otherwise, the color of the starch granules remains brown/yellow.
  • Measuring temperature 15°C
  • Rheometer TA Instrument DHR-2
  • Geometry Cone / plate 4cm 1° Method 1 min constant temperature Ramp from 0.6 to 350 s -1 for 1 min, steady at 350 s- 1 for 3 min, 350 to 0.6 s -1 for 1 min
  • the yield point represents the minimum stress applied to set a product or material in motion. The lower the result, the minimum effort will be required to set it in motion.
  • the product After processing: Due to the temperature from 50°C, and the shearing process, the product is hot and quite fluid. More particularly for thermally inhibited starch and thermally modified starch “C” according to the invention.
  • thermally modified starch “C” After 12 hours of maturation at + 5°C: The products are equivalent, with the exception of a darker color for the thermally inhibited starch and the thermally modified starch “C” according to the invention. In addition, for the texture on the spoon, the mayonnaise made with thermally modified starch “C” appears a little more fluid.
  • the thermally inhibited starch and the thermally modified starch “C” according to the invention show almost no difference, and the control with CLEARAM ® CH2020 has a slightly thicker and stickier texture.
  • CLEARAM ® CH2020 modified starch is less damaged during the process. Furthermore, for an equivalent dosage, the thermally inhibited starch and the thermally modified starch “C” according to the invention have lower viscosity performances.
  • the thermally modified starch “C” according to the invention shows a ⁇ E greater than 1.5, so that the color of the sample is considered significantly different from CLEARAM ® CH2020.
  • the viscosity is close between CLEARAM ® CH 2020 and NOVATION ® 2300.
  • Thermally modified starch “C” is very slightly lower.
  • NOVATION ® 2300 is slightly less elastic than other samples which are more resistant.
  • Example 11 Use of a thermally modified starch “C” in fruit preparations for yogurts
  • Fruit preparations for yogurts often contain starch to optimize their viscosity and make them stable throughout the life of the product. They are mixed with the white mass of the yogurt in proportions that can vary between 10 and 20% in general.
  • Starch was tested in a strawberry fruit preparation. Composition in % Recipe % Strawberry puree 45.0 Water 31.0 Sucrose 20.0 Starch tested 4.0 100.0
  • the cooking state of the starch is checked using an optical microscope on the fruit preparation after cooking.
  • the thermally modified starch according to the invention is therefore one of the products tested which best retains its granular structure, which means that it is capable of withstanding the conditions of heat treatment and acidity of the environment.
  • Bostwick flow (20°C, 90 g of product) after 12 days
  • Measuring temperature 20°C
  • Rheometer Physica MCR 301 Anton Paar Geometry: CC27 Method 0 to 350 s -1 in 180 s and 350 s -1 to 0 s -1 in 180 s
  • Viscosity is measured after 1 day, 15 days and 30 days.
  • Thermally modified starch “C” gives a viscosity close to that obtained with NOVATION ® 2300, and which increases slightly over time.
  • NOVATION ® Prima 600 is the product with the lowest viscosity. It is stable during storage.
  • the 4 products were evaluated by a trained panel of 13 people.
  • the method used is that of the flash profile: the panelists themselves choose the criteria which appear to be the most discriminating between the samples, then they classify them according to the chosen criteria.
  • the sensory analysis therefore confirms the results of the rheological measurements, with a thicker texture for the modified starch.
  • Shear strength in acidic conditions is higher than that of CLEARAM ® CR0820, a starch commonly used in fruit preparations.
  • the viscosity obtained is, however, a little lower.
  • Example 12 preparation of thermally modified starch from potato starch
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 210°C and configured to subject the product to a residence time of around 30-35min, and so that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, is of a value of around 19-22°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Each example E-1, E-2 and E-3 of thermally modified potato starch according to the invention has improved stability during the use process compared to native starch: fewer viscosity phenomena. and retrogradation are observed when using these starches. This can be seen by measuring the drop using the RVA viscometer: the more negative the drop, the more resistant the starch will be to shearing, the acidity of the environments and heat treatments.
  • Each example E-1, E-2 and E-3 of thermally modified potato starches according to the invention can be compared to other thermally inhibited products of the state of the art based on potato starch such as the Novation 1900 or the Beco Gel P4500. According to the RVA viscometer results, the most resistant products are the products resulting from the invention.
  • each example E-1, E-2 and E-3 of thermally modified potato starches according to the invention can be compared to the examples on waxy corn and in particular family D: examples E-1, E- 2 and E-3 of potato starch have a greater peak viscosity at the same dry matter measurement and have greater process resistance.
  • the choice of use of these starches will therefore be made according to the intended application and therefore the conditions of shear, acidity and temperature of use.
  • Example 13 preparation of thermally modified cassava starch
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 210°C and configured to subject the product to a residence time of around 20 to 35 min, and so that the temperature difference between the set point and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, is of a value of around 22-27°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Each example F-1, F-2 and F-3 of thermally modified cassava starch according to the invention has improved stability during the use process compared to native starch: fewer phenomena of viscosity and Retrogradation are observed when using these starches. This can be seen by measuring the drop using the RVA viscometer: the more negative the drop, the more resistant the starch will be to shearing, the acidity of the environments and heat treatments.
  • Each example F-1, F-2 and F-3 of thermally modified cassava starches according to the invention can be compared to other thermally inhibited products of the state of the art based on cassava starch such as Claria Bliss 570. According to the RVA viscometer results, the most resistant products are the products resulting from the invention.
  • each example F-1, F-2 and F-3 of thermally modified cassava starch according to the invention can be compared to the examples on waxy corn and in particular family D: family D has a greater viscosity at Peak with the same dry matter measurement and have greater process resistance.
  • family D has a greater viscosity at Peak with the same dry matter measurement and have greater process resistance. The choice of the use of these starches will therefore be done according to the intended application and therefore the conditions of shear, acidity and temperature of use.
  • the product thus obtained is heat treated in continuous VOMM type turboreactors in series, the set temperature of which is set at 210°C and configured to subject the product to a residence time of around 10-25min, and so that the temperature difference between the setpoint and the temperature of the product leaving the reactor, which is called Delta T, is of a value of around 21-25°C.
  • RVA viscosity measurements are carried out and are presented in the table below.
  • RVA Peak mPa.s
  • RVA Drop mPa.s
  • Pea starch base 285 76 G-1 154 -154 G-2 46 -104
  • Each example G-1 and G-2 of thermally modified pea starch according to the invention has improved stability during the use process compared to native starch: fewer phenomena of viscosity and retrogradation are observed when using these starches. This can be seen by measuring the drop using the RVA viscometer: the more negative the drop, the more resistant the starch will be to shearing, the acidity of the environments and heat treatments.
  • each example G-1 and G-2 of thermally modified pea starch according to the invention can be compared to the examples on waxy corn and in particular family D: each example G-1 and G-2 has a lower viscosity at Peak at the same dry matter measurement and have a process resistance equivalent to family D.
  • the particularity of pea starch being the obtaining of a very resistant product via a shorter residence time than for other raw materials .
  • the choice of use of these starches will therefore be made according to the intended application and therefore the shear conditions, acidity and temperature of use.
  • Example 15 Use of thermally modified starches “ C ” in tomato sauce - Ketchup
  • the cooking level is determined by optical microscopy (LEICA microscope - lens x 20 and amplification x 150).
  • the sample is dispersed in demineralized water, then stained with Lugol in order to highlight the starch granules.
  • Iodine reacts with amylose and forms spiral structure complexes. A blue/purple color results if the starch is high in amylose. Otherwise, the color of the starch granules remains brown/yellow.
  • the Bostwick is a consistometer. It consists of a rectangular stainless steel tank separated into two parts by a guillotine holder. The smaller section serves as a reservoir for the material to be evaluated. The largest section has 1 ⁇ 2 cm graduations from the door to the opposite end.
  • the door is operated by a spring. It is held in the low position using a lever arm. This mechanism ensures instant release of the product.
  • the door slides vertically into grooves in the side walls of the rectangular tank.
  • the 'L' shaped trigger keeps the door in the down position.
  • Two leveling screws are located near the reservoir for the material to be tested and a spirit level is located at the other end of the device.
  • the microscope allows a qualitative analysis of the cooking level of the starch grains.
  • Microscopic observations of the ketchup made with the NOVATION ® 2300 show well-cooked starch grains and some less-cooked grains.
  • thermally modified starch “C3” is slightly lower than that of CLEARAM ® CH2020 and NOVATION ® 2300.
  • the ketchup made with thermally modified starch “C3” has a greater flow than the other two. This confirms previous flow data.
  • Ketchup made with thermally modified starch “C3” is more fluid than ketchup made with CLEARAM ® CH2020 and NOVATION ® 2300.

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Description

  • L'invention se rapporte à la production d'amidon thermiquement modifié, amidon dont la viscosité est stabilisée suite à ce traitement thermique. De tels amidons thermiquement modifiés trouvent alors une utilisation comme agents texturants et épaississants dans de nombreuses applications alimentaires, notamment dans les soupes, sauces, dans les desserts comme les yaourts, les laits fermentés brassés, yaourts thermisés, les crèmes dessert, mais aussi les boissons, les plats préparés, les préparations à base de viande ou de poisson, tel que le surimi.
    • Contexte de l'invention
  • Synthétisé par voie biochimique, source d'hydrates de carbone, l'amidon est l'une des matières organiques les plus répandues du monde végétal, où il constitue la réserve nutritionnelle des organismes.
  • Depuis toujours, les amidons sont utilisés dans l'industrie alimentaire, non seulement comme ingrédient nutritif mais également pour leurs propriétés technologiques, comme agent épaississant, liant, stabilisant ou gélifiant.
  • Par exemple, les amidons natifs sont utilisés dans les préparations nécessitant une cuisson. L'amidon de maïs, notamment, est la base des « poudres à flan ».
  • Comme il est riche en amylose, il rétrograde et donc gélifie fortement. Il permet d'obtenir des flans fermes après cuissons et refroidissement.
  • Il convient également pour les crèmes pâtissières.
  • Mais celles-ci ne peuvent pas entrer dans les pâtisseries destinées à être congelées car, à la décongélation, le phénomène de synérèse, qui se traduit par une expulsion d'eau, détruit la texture de la crème.
  • Ainsi, à l'état natif, l'amidon est d'application limitée en raison de la synérèse, mais également en raison de :
    • sa faible résistance aux contraintes de cisaillement et aux traitements thermiques,
    • sa faible processabilité et
    • sa faible solubilité dans des solvants organiques communs.
  • De ce fait, pour répondre aux besoins technologiques exigeants d'aujourd'hui, les propriétés de l'amidon doivent être optimisées par diverses méthodes dites de « modification ».
  • Ces principales modifications visent alors à adapter l'amidon aux contraintes technologiques résultant de la cuisson, mais aussi de la congélation/décongélation, de l'appertisation ou de la stérilisation, et à le rendre compatible avec une alimentation moderne (micro-ondes, préparations instantanées, "hautes températures"...).
  • La modification de l'amidon vise alors à corriger un ou certains des défauts mentionnés ci-avant, améliorer ainsi sa polyvalence et satisfaire la demande des consommateurs.
  • Les techniques de modification de l'amidon ont été globalement classées en quatre catégories : physiques, chimiques, enzymatiques et génétiques, la finalité étant de produire divers dérivés avec des propriétés physicochimiques optimisées.
  • Les modifications chimiques et physiques sont celles le plus souvent mises en oeuvre.
  • Le traitement chimique consiste à introduire des groupes fonctionnels dans l'amidon, ce qui altère remarquablement ses propriétés physico-chimiques. De telles modifications des amidons natifs granulaires altèrent en effet profondément le comportement en gélatinisation, collage et rétrogradation.
  • Généralement, ces modifications sont réalisées par dérivatisation chimique, comme l'estérification, l'éthérification, la réticulation ou le greffage
  • Cependant, les modifications chimiques sont moins recherchées par le consommateur dans les applications alimentaires (également pour des raisons d'environnement), même si certaines modifications sont considérées comme sûres.
  • Des modifications physiques variées sont de ce fait proposées, par exemple :
    • le traitement par la chaleur humide (terme anglosaxon de « Heat Moisture Treatment » ou HMT), consistant à traiter l'amidon à des niveaux d'humidité contrôlée (22-27 %) et à haute température, pendant 16 heures, afin d'altérer la structure et les propriétés physicochimiques de l'amidon ;
    • la « recuite » (terme anglosaxon d' « annealing »), consistant à traiter l'amidon en excès d'eau, à des températures en-deçà de la température de gélatinisation, afin d'approcher la température de transition vitreuse ;
    • le traitement à ultra haute pression (terme anglosaxon de « High Pressure Processing » ou HPP), par lequel on hydrate les régions amorphes du granule d'amidon, ce qui conduit à une distorsion des parties cristallines du granule et favorise l'accessibilité desdites régions cristallines à l'eau ;
    • le traitement au plasma de décharge luminescente, qui génère, à température ambiante, des électrons à haute énergie et d'autres espèces hautement actives. Appliqués à l'amidon, ces espèces actives excitent les groupes chimiques de l'amidon et provoquent une réticulation importante des macromolécules ;
    • le traitement de pression osmotique (d'acronyme anglosaxon « OPT »), réalisé en présence de solutions à haute teneur en sels. L'amidon est suspendu dans du sulfate de sodium afin de produire une suspension uniforme. L'amidon passe du type B au type A après traitement, en acquérant ainsi une température de gélatinisation qui augmente de manière significative ;
    • le traitement par « inhibition thermique ». En toute généralité, l'inhibition thermique s'entend de la déshydratation d'un amidon jusqu'à atteindre l'état anhydre ou substantiellement anhydre (i.e. < 1 % d'humidité), puis un traitement thermique à plus de 100°C pendant une période de temps suffisante pour « inhiber » l'amidon, en l'occurrence ici pour lui conférer des propriétés d'amidons réticulés. Il est par ailleurs nécessaire de placer l'amidon dans des conditions de pH au moins neutre à préférentiellement alcalin avant de procéder à l'étape de déshydratation poussée.
  • Une alternative de traitement par « inhibition thermique » a été proposée en phase solvant, qui consiste à chauffer un amidon granulaire non prégélatinisé en milieu alcoolique, en présence d'une base et de sels, à une température de 120° à 200°C, pendant 5 minutes à 2 heures.
  • Quoi qu'il en soit, le processus d'inhibition thermique conduit alors à obtenir une pâte d'amidon présentant des propriétés de résistance accrue à la rupture de viscosité, et une texture non cohésive.
  • Le domaine technique auquel se rattache l'invention est celui du traitement par inhibition thermique de l'amidon, sans solvant hydro-alcoolique.
  • Dans ce domaine technique particulier, on peut citer plus particulièrement l' US 6.221.420 qui décrit un amidon thermiquement inhibé, obtenu par déshydratation puis traitement thermique.
  • Les principales étapes sont :
    • la déshydratation de l'amidon à une teneur en eau inférieure à 1% réalisée à une température comprise entre 100 et 125°C, puis
    • le traitement thermique de l'amidon sec ainsi obtenu, à environ 140°C, dans un lit fluidisé réactionnel, pendant une durée de l'ordre de 20 heures.
  • De manière préférentielle, avant l'étape de déshydratation de l'amidon, il est recommandé de procéder à une étape d'alcalinisation de l'amidon, permettant de porter le pH de la suspension d'amidon à une valeur comprise entre 7 et 10, de préférence comprise entre 8 et 10.
  • A ce stade, avant l'étape de déshydratation proprement dite qui précède l'étape d'inhibition, la teneur en eau de l'amidon (telle qu'exemplifiée) est alors comprise entre 8 et 10%.
  • L' US 2001/0017133 décrit un procédé similaire, dans lequel l'amidon est également déshydraté en dessous de 125°C avant que le processus d'inhibition ne soit démarré (à une température de plus de 100°C, préférentiellement compris entre 120 et 180°C, plus préférentiellement comprise entre 140 et 160°C) pendant une durée jusqu'à 20 heures, préférentiellement comprise entre 3 heures 30 et 4 heures 30.
  • Avant l'étape de déshydratation, l'étape d'alcalinisation classique conduit à une suspension d'amidon présentant une valeur de pH comprise entre 7,5 et 11,2, de préférence comprise entre 8 et 9,5%, et une teneur en eau compris entre 2 et 15 %.
  • Une variante a été proposé dans la demande de brevet WO 2014/042537 , variante qui porte sur un chauffage d'un amidon alcalin à des températures comprises entre 140 et 190°C, en veillant à ce que le procédé d'inhibition soit initié et conduit en présence d'eau en quantité suffisante, soit plus de 1% d'eau.
  • En d'autres termes, ce procédé recommande d'inhiber thermiquement un amidon préalablement alcalinisé sans procéder à une étape de déshydratation.
  • La préparation d'amidon ou l'amidon est ainsi amenée à un pH compris entre 9,1 et 11,2, préférentiellement à une valeur de l'ordre de 10, et l'humidité est ajustée entre 2 et 22 %, préférentiellement entre 5 et 10%.
  • L'inhibition thermique est réalisée ensuite directement sur cette poudre ou cet amidon, à une température comprise entre 140 et 190°C, préférentiellement entre 140 et 180°C, pendant une durée de 30 minutes.
  • De tout ce qui précède, on constate que les procédés d'inhibition thermique mis en oeuvre pour stabiliser la viscosité des amidons mettent en jeu des procédés nécessitent
    • la mise en oeuvre de longues durées de traitement, i.e. jusqu'à 20 heures, et
    • le contrôle de la teneur en eau des amidons à traiter, en fonction des procédés proposés dans l'état de l'art, que ce soit à des valeurs de moins de 1 % ou au contraire entre 2 et 22%.
  • Il demeure donc un besoin de disposer d'un procédé original d'inhibition de l'amidon, permettant de réduire encore le temps de réaction, et sans qu'il ne soit nécessaire de contrôler la teneur en eau de l'amidon à « inhiber thermiquement ».
    • Description de l'invention
  • Ainsi, l'invention concerne un procédé de production d'un amidon thermiquement modifié à partir d'un lait d'amidon comprenant les étapes consistant à :
    1. (i) préparer un lait d'amidon présentant une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids,
    2. (ii) ajouter un agent alcalin en poudre de manière à obtenir une conductivité finale comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm,
    3. (iii) assurer un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures,
    4. (iv) filtrer et sécher le lait d'amidon,
    5. (v) chauffer ledit amidon séché de manière à le porter à une température de plus de 180°C pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
  • L'amidon à utiliser dans le procédé de l'invention peut être de toute origine, par exemple le maïs, le maïs waxy, l'amylomaïs, le blé, le blé waxy, le pois, la pomme de terre, la pomme de terre waxy, le tapioca, le tapioca waxy, le riz, le konjac, etc.
  • De manière préférentielle, on choisira de l'amidon de maïs, plus particulièrement de l'amidon de maïs waxy (à haute teneur en amylopectine), la fécule de pomme de terre, le manioc et le pois, comme il sera exemplifié ci-après.
  • L'agent alcalin est préférentiellement choisi dans le groupe constitué de l'hydroxyde de sodium, le carbonate de sodium, le pyrophosphate tétrasodique, l'orthophosphate d'ammonium, l'orthophosphate disodique, le phosphate trisodique, le carbonate de calcium, l'hydroxyde de calcium, le carbonate de potassium, et hydroxyde de potassium pris seul ou en combinaison, plus préférentiellement encore le carbonate de sodium.
  • Le procédé conforme à l'invention demande tout d'abord la préparation d'un lait d'amidon à une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids. Comme il sera exemplifié ci-après, la matière sèche est fixée à 36,5 % en poids.
  • L'étape suivante consiste alors à contrôler l'imprégnation alcaline de l'amidon en ajoutant l'agent alcalin sous forme poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20 % de matière sèche, comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm.
  • Il est assuré ensuite un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures.
  • La société Demanderesse a en effet trouvé que :
    • l'ajout de l'agent alcalin, plus particulièrement le carbonate de sodium directement en phase lait permet d'atteindre plus efficacement les hautes valeurs de pH recherchées (sont entre 10,2 et 10,8, de préférence comprises entre 10,5 et 10,65) qu'une pulvérisation de carbonate de sodium sur l'amidon en phase sèche, au sens où l'ajout en phase lait permet une meilleure migration du carbonate à l'intérieur des granules d'amidon en comparaison à une imprégnation en poudre.
  • Par ailleurs, comme l'imprégnation en phase poudre nécessite d'ajuster l'humidité de l'amidon à des valeurs élevées, une partie de l'énergie dédiée au traitement du produit sera donc perdue pour assurer l'évaporation de l'eau résiduelle.
    • le contrôle du niveau d'imprégnation de l'amidon via des mesures de conductivité permet d'atteindre la précision requise pour lesdites hautes valeurs de pH.
  • La dernière étape consiste à chauffer l'amidon sec ainsi obtenu de manière à le porter à une température de plus de 180°C pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
  • La société Demanderesse a noté que la durée du temps de séjour pouvait être ajustée en fonction de la nature de l'amidon choisi.
  • Ainsi, comme il sera notamment exemplifié ci-après le traitement d'amidon de maïs waxy nécessite des temps de séjour de 15 minutes à 20 minutes, jusqu'à 30, voire 35 minutes, tandis que le traitement de l'amidon de pois ne prend que de 10 à 25 minutes.
  • Ce traitement sera réalisé de manière avantageuse, comme il sera exemplifié ci-après, dans des dispositifs de traitement thermique combinant les échanges de chaleur par conduction et par convection, dispositif de type turbosécheur, par exemple au moins un turbosécheur continu de type VOMM, qui permet ainsi, en fonction de la taille dudit VOMM, d'atteindre un temps de réaction très court, de l'ordre de quelques minutes, soit moins de 5 minutes par étage de traitement thermique.
  • Les consignes de température sont alors fixées à des valeurs de plus de 190°C, de préférence comprise entre 195 et 240 °C, et le delta T, défini comme la différence de température entre la température de consigne et la température du produit en sortie du réacteur, soit compris entre 15 et 25 °C.
  • Les amidons thermiquement modifiés selon l'invention seront avantageusement utilisés, en fonction de leurs propriétés respectives, en tant qu'agent épaississant ou agent texturent dans des applications alimentaires, notamment dans les soupes, sauces, boissons et plats préparés et dans les desserts comme les yaourts et laits fermentés brassés et les yaourts thermisés.
  • Par leurs propriétés texturantes et gélifiantes, ils trouveront également de nombreuses applications dans les domaines aussi variés que :
    • sauces et soupes acides (pasteurisées et stérilisées),
    • sauces pour pâtes au jus de viande,
    • desserts comme les yaourts, les laits fermentés brassés, les yaourts thermisés, les crèmes dessert,
    • mayonnaise et vinaigrette à chaud,
    • garniture de tarte, fruit ou garniture de viande ou de viande stable et sucrée ou salée, dîners (plats cuisinés courte durée de conservation),
    • pudding (mélange sec à cuire),
    • pots de bébé / préparations pour nourrissons,
    • boissons,
    • plats préparés, les préparations à base de viande ou de poisson, tel que le surimi.
    • aliments pour animaux
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent, lesquels se veulent illustratifs et non limitatifs.
    • Matériel et méthodes Mesure de la conductivité
  • La méthode mise en oeuvre ici est adaptée de la Pharmacopée Européenne - édition officielle en vigueur - Conductivité (§ 2.2.38).
    • Matériels :
  • Conductivimètre électronique KNICK 703 équipé également de sa cellule de mesure et vérifié selon le mode opératoire décrit dans le manuel d'instructions qui s'y rapporte.
    • Mode opératoire :
  • On prépare une solution contenant 20 g d'échantillon et 80 g d'eau distillée présentant une résistivité supérieure à 500 000 ohms.cm.
  • On effectue la mesure, à 20 °C, à l'aide du conductivimètre en se reportant au mode opératoire indiqué dans le manuel d'utilisation de l'appareil.
  • Les valeurs sont exprimées en microSiemens/cm (µS/cm).
    • Mesure de la viscosité d'une suspension d'amidon à l'aide du Rapid Viscosimeter Analyser (RVA)
  • Cette mesure est réalisée à pH acide (entre 2,5 et 3,5) dans des conditions de concentration déterminées et suivant un profil d'analyse température/temps adapté.
  • Deux solutions tampons sont préparées :
    • Tampon A
      • Dans un bécher de 1 litre, contenant 500 ml d'eau déminéralisée, on ajoute
        • ∘ 91,0 g d'acide citrique monohydrate (pureté > 99,5 %) et homogénéise,
        • ∘ 33,0 g de chlorure de sodium (pureté > 99,5 %), et homogénéise jusqu'à dissolution complète,
        • ∘ 300,0 g de soude 1N.
      • On transvase dans une fiole jaugée de 1 L et complète avec de l'eau déminéralisé à 1 L.
    • Tampon B
      On mélange 100 g de Tampon A avec 334 ,0 g d'eau déminéralisée.
  • On prépare le produit à analyser de la manière suivante :
    Une masse de 1,37 g du produit sec à analyser ainsi obtenu est introduite directement dans le bol du viscosimètre, et on introduit de la solution Tampon B jusqu'à l'obtention d'une masse égale à 28,00 ± 0,01 g. On homogénéise à la pale d'agitation du Rapid Visco Analyser (RVA-NewPort Scientific).
  • Le profil d'analyse temps/ température et vitesse dans le RVA est alors réalisé comme suit :
    Temps hh:mm:ss Température °C Vitesse de rotation Tour/min (RPM)
    00:00:00 50 100
    00:00:10 50 500
    00:00:20 50 960
    00:00:30 50 160
    00:01:00 50 160
    00:05:00 92 160
    00:17:00 92 160
    00:20:00 50 160
    Fin de test : 00:20:05 (hh:mm:ss)
    Température initiale : 50°C ± 0,5°C
    Intervalle d'acquisition des données : 2 secondes
    Sensibilité : basse (low)
  • Les résultats des mesures sont donnés en RVU (unité utilisée pour exprimer la viscosité obtenue sur le RVA), sachant que 1 unité RVU = 12 cPoises (cP).
  • Pour rappel, 1 cP = 1 mPa.s.
  • Les résultats seront donc présentés en mPa.s.
  • Les mesures seront de viscosité réalisées « au pic », i.e. valeur de viscosité maximale entre 4 et 6 minutes, et « à la chute », i.e. la différence entre la valeur de la viscosité au pic et celle mesurée à 17 minutes.
    • Exemple 1 : préparation d'amidons thermiquement modifiés « A ».
    1. 1) L'alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
      • Préparer une suspension d'amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
      • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS entre 1,75 et 2 mS/cm;
      • Assurer un temps de contact de 5h ;
      • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 10-14%
    2. 2) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 200°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de 20 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 16 à 17°C.
    • Paramètres de process
  • Exp Conductivité sur produit après imprégnation remis à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique Delta T T°C consigne Temps de séjour min
    A-1 2 11.6 17 200 20
    A-2 1.75 10.1 16 200 20
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats
  • Exp RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base maïs waxy 1020 914
    A-1 577 63
    A-2 627 52
    • Exemple 2 : préparation d'amidons thermiquement modifiés « B ».
    1. 1) L'alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
      • Préparer une suspension d'amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
      • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS de 1,2 et 1,32 mS/cm ;
      • Assurer un temps de contact de 1h ;
      • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 10-14%.
    2. 2) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour entre 15 et 20 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 21 à 23°C.
    • Paramètres de process
  • Exp. Conductivité sur produit après imprégnation remis à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique en % Delta T T°C consigne Temps de séjour (min)
    Base maïs waxy 0.03 12 0 0 0
    B-1 1.2 11 21 210 20
    B-2 1.32 10 23 210 15
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats
  • Essais RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base maïs waxy 1020 914
    B-1 606 -2
    B-2 682 69
    • Exemple 3 : préparation d'amidons thermiquement modifiés « C ».
  • 3) L'alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
    • Préparer une suspension d'amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
    • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS de 1,4 mS/cm ou 1,6 mS/cm;
    • Assurer un temps de contact de 1h ;
    • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 10-14%.
    4) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour entre 25 et 30 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 22°C.
    • Paramètres de process
  • Exp. Conductivité sur produit après imprégnation remis à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique en % Delta T T°C consigne Temps de séjour (min)
    Base maïs waxy 0.03 12 0 0 0
    C-1 1,4 10,7 22 210 25
    C-2 1,4 10,7 22 210 30
    C-3 1,6 10,4 22 200 30
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats
  • Essais RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base maïs waxy 1020 914
    C-1 409 -116
    C-2 358 -130
    C-3 282 -94
    • Exemple 4 : préparation d'amidons thermiquement modifiés « D ».
  • L'alcalinisation de l'amidon de maïs waxy est conduite selon les étapes suivantes :
    • Préparer une suspension d'amidon à 36.5% de matière sèche (MS) ;
    • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20% MS de 1,4 mS/cm ;
    • Assurer un temps de contact de 1h ;
    • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 10-14%.
    5) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de 35 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 22°C.
    • Paramètres de process
  • Exp. Conductivité sur produit après imprégnation remis à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique en % Delta T T°C consigne Temps de séjour (min)
    Base maïs waxy 0,03 12 0 0 0
    D 1,4 10,7 22 210 35
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentée dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats
  • Essais RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base maïs waxy 1020 914
    D 274 -182
    • En conclusion de ces 4 premiers exemples :
  • Chaque famille d'amidons thermiquement modifiés selon l'invention présente une stabilité améliorée durant le process d'utilisation par rapport à l'amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l'utilisation de ces amidons.
  • Sur ce dernier point, on constate en effet que plus la chute RVA tend vers 0 ou devient négative, plus le produit sera fonctionnalisé et moins il exprimera de rétrogradation.
    • Conclusion finale pour les résultats de ces 4 premiers exemples
  • Les amidons thermiquement modifiés de la famille « D » représentent les produits les plus résistants aux cisaillements, à l'acidité des milieux et aux traitements thermiques.
  • Les amidons thermiquement modifiés de la famille « C » sont un peu moins résistants que les amidons thermiquement modifiés de la famille « D », les amidons thermiquement modifiés de la famille « B » le sont un peu moins que les amidons thermiquement modifiés de la famille « C » et les amidons thermiquement modifiés de la famille « A » moins que Les amidons thermiquement modifiés de la famille « B ».
  • Le choix de l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l'application visée et donc des conditions de cisaillement, d'acidité et de température de mise en oeuvre, comme il sera démontré ci-après dans les exemples de réalisation.
    • Exemple 5 : Etude comparative
  • Une analyse est réalisée comparant les produits selon l'invention avec des produits du commerce de même catégorie, selon le protocole suivant :
    • Remise en suspension de l'amidon à 36,5 % de matière sèche.
    • Neutralisation par de l'acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/- 1
    • Filtration, Lavage afin d'obtenir une conductivité inférieure à 500 µS, Séchage à l'humidité classique de l'amidon entre 10 et 14%
    Exp Humidité % pH à 20%MS Conductivité à 20%MS RVA Chute (mPa.s) RVA Pic (mPa.s)
    C-1 11 6.5 70 -94 372
    C-2 14 6.42 115 -101 383
    D 11 6.28 55 -159 251
    B-1 10.7 5.73 130 8 564
    B-2 10.5 5.75 90 89 645
    A-1 12.3 6.1 279 147 562
    A-2 12 5.1 110 175 586
    NOVATION® 2300 12.8 5.7 164 -186 276
    NOVATION® 2600 12.3 5.5 113 30 603
    CLARIA® PLUS 12.5 5.7 114 -132 399
    • --> 15-20 min pour obtenir un composé équivalent au NOVATION® 2600
    • --> 20-30 min obtenir un composé équivalent au CLARIA® PLUS
    • --> 25-35 min obtenir un composé équivalent au NOVATION® 2300
    • --> Produit moins fonctionnalisé
  • Dépendant des autres paramètres de process tel que le Delta T et la dose de carbonate.
    • Exemple 6 : Mise en œuvre des amidons thermiquement modifiés « D » dans de la sauce tomate - Ketchup L'analyse est réalisée sur la base de la recette témoin suivante :
  • Ingrédients Quantité (%)
    Pré-mélange à la tomate à 14,9 ° de brix
    Eau 23,0
    Concentré de tomate à 28 % 26,0
    Pré-mélange d'amidon
    Eau 5,0
    Amidon testé 3,2
    sel 2,0
    Pré-mélange vinaigre
    Vinaigre 8° 8,8
    Pré-mélange sirop de sucres à 53,1 ° de Brix
    Eau 17,0
    Saccharose 15,0
    Total 100
    • Le procédé de préparation de la sauce tomate - Ketchup est le suivant :
  • Pour un lot de 1,5 kg :
    1. 1. Etape de cuisson sur cuiseur Hotmix Pro Combi de 2 L :
      • Consignes : 100°C, 30 minutes, vitesse 1
        1. a. Mélanger la pré-mélange à la tomate sur vitesse 1 - 120 rpm - 1 minute
        2. b. Ajout des pré-mélanges amidon et sel
        3. c. Cuisson 100°C, 30 minutes, à vitesse 1
      • Consignes : 100°C, vitesse 2
        d. Ajout du pré-mélange de vinaigre et sirop de saccharose à 100°C, vitesse 2 jusqu'à atteindre une température de 92°C
    2. 2. Emballage / conditionnement
      Remplissage de flacons en verre de 375 ml à une température de 60-65°C.
    3. 3. Pasteurisation
      Autoclave 85°C pendant 8 minutes (équipement: STERIFLOW rotary bi-process Ø 900 mm - 1 panier - Réf : NS 911 R MP FLW STEAM, année 2017, www.steriflow.comlen ; Rotation: non (statique) - traitement thermique par pasteurisation avec cascade d'eau)
  • Au final, la recette est caractérisée par :
    • Contenu total en eau : 43 %
    • pH : 3,66
    • Brix : 29,5]
    Les différents amidons testés sont les suivants :
    • Amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention (préparé selon l'exemple 4)
    • CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé)
    • NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION
    • CLARIA®+ commercialisé par la société TATE & LYLE
  • L'évaluation des différentes sauces tomates est réalisée par les mesures suivantes :
    • 1. Niveau de cuisson de l'amidon
  • Le niveau de cuisson est déterminé par microscopie optique (microscope LEICA - lentille x 20 et amplification x 150). L'échantillon est dispersé dans de l'eau déminéralisée, puis coloré au lugol dans le but de mettre en évidence les granules d'amidon. L'iode réagit avec l'amylose et forme des complexes de structure en spirale. Une couleur bleu / violet résulte si l'amidon est riche en amylose. Sinon, la couleur des granules d'amidon reste brun / jaune.
  • Les observations en microscopie optique fournissent différentes informations:
    • → vérifier la présence et l'apparence des granules d'amidon. Ils peuvent être présents comme « non cuits » ; « Faiblement cuits » ; « Moyennement cuits » ; « Bien cuits »; « Fragmentés » ; ou « solubilisés (absents) ».
    • → L'observation sous lumière polarisée révélera ou non la croix de biréfringence du granulé d'amidon non cuit (ce qui permet de contrôler la cuisson effective ou non de l'amidon).
    2. Caractérisation sensorielle
  • Les caractérisations sensorielles sont des appréciations subjectives et les commentaires en termes de visuel et de texture (avec cuillère et / ou en bouche), ont été émises par un panel de 5 personnes entrainées. Elles permettent surtout ici d'appréhender les qualités des produits fabriqués et ne sont produites ici qu'à titre illustratif.
    • 3. Viscosité
  • Les mesures sont réalisées sur rhéomètre rotatif DV1 BROOKFIELD,
    En général, la rhéologie des produits alimentaires est caractérisée par un comportement non newtonien: la viscosité change en fonction du niveau de cisaillement appliqué.
  • Est utilisé ici le viscosimètre BROOKFIELD à 3 vitesses de rotation pour confirmer (ou non) ce comportement.
    • Conditions de mise en oeuvre :
      • Broche : # 63
      • Vitesse de rotation : 5 ; 10 ; 20 tours par minute
      • Gamme complète : 24000; 12000; 6000 mPa.s
      • Temps de rotation : 30 secondes
      • Température de l'échantillon : 25 °C (ambiant)
      • Récipient / quantité Bocal en verre / 200 mL
    • Répétabilité: moyenne de 3 mesures. Précision: 5%
    4. Rhéologie 4.a. Mesure d'écoulement Equipement: ANTON PAAR, rhéomètre MCR301
  • Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
  • Les résultats sont exprimés dans une courbe à échelle logarithmique de viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (γ).
  • Les résultats remarquables sont la viscosité à γ = 10 s-1 (cisaillement équivalent de la texture mesurée avec une cuillère) et γ = 40s-1 (cisaillement équivalent de la texture mesurée dans la bouche).
  • Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau.
  • Il est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement).
    • Géométrie: cylindres concentriques
    • Analyse: Oscillation
    • □ Température: 20 °C (+1 min de stabilisation de la température)
    • □ Durée: 10 minutes
    • □ Contrainte d'oscillation: 0,1 à 1000 Pa
    • Répétabilité: moyenne de 3 mesures
    • Précision: 5%
    4.b. Comportement viscoélastique G'/G" Equipement: TA INSTRUMENTS, Rhéomètre DHR-2
  • Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
  • Les résultats sont exprimés dans un tableau avec un module d'élasticité (G ') qui caractérise la partie solide et le module visqueux (G ") qui caractérisent la partie liquide.
  • Les interprétations générales de l'analyse des produits alimentaires sont des "comportements de type liquide" si (G '<G ") ou" comportement de type solide "si (G'> G").
    • Géométrie: cylindres concentriques
    • Analyse: Oscillation
    • □ Température: 20 °C (+1 min de stabilisation de la température)
    • □ Fréquence de stress: 1 Hz
    • □ Contrainte d'oscillation: 0,02 à 880 Pa
    • Répétabilité: moyenne de 3 mesures
    • Précision: 5%
    Résultats et discussions : 1. Comportement à la cuisson
  • Le microscope permet une analyse qualitative du niveau de cuisson des grains d'amidons.
  • De façon générale, il n'y a pas de différence significative observée entre le niveau de cuisson sortie HOTMIX et après passage à l'autoclave. L'étape de pasteurisation en l'autoclave est donc considérée comme une étape de « sanitisation » et non pas de cuisson additionnelle.
  • Les observations microscopiques des deux amidons CLARIA®+ et NOVATION® 2300 montrent des grains d'amidons bien cuits.
  • L'observation microscopique du CLEARAM® CH2020 montre des grains d'amidon biens cuits, ainsi que quelques débris
  • L'observation microscopique de l'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention montre des grains d'amidons bien cuits et quelques grains crus.
  • Pour ce produit, comparé aux autres, on observe moins de débris et une cuisson légèrement inférieure. Il est le plus résistant des produits testés.
    • 2. Caractérisation sensorielle
  • Les échantillons ont été évalués à la cuillère et classés du plus épais (le plus visqueux) au plus fluide (moins visqueux).
    Echantillons testés Valeurs de rang pour le test à la cuillère (plus épais = 9 ; plus fluide = 1)
    Amidon waxy chimiquement modifié CLEARAM® CH2020 8-9
    Amidon modifié thermiquement « D » 8
    NOVATION® 2300 9
    CLARIA® + 8
    Amidon waxy standard 1
  • Il n'y a pas de différence significative, ce qui indique que l'amidon modifié thermiquement selon l'invention est une alternative aux produits classiquement proposés pour conférer aux amidons natifs des propriétés d'amidons chimiquement modifiés.
    • 3. Mesure de viscosité.
  • Le graphe de la figure 1 présente le profil de viscosité BROOKFIELD des 4 produits testés aux trois vitesses de rotation (5, 10 et 20 rpm).
  • Nous confirmons le comportement rhéofluidifiant global : plus le cisaillement est important, moins le produit est visqueux. Pour certains échantillons, à la vitesse de 10 et 20 rpm, la viscosité atteint les limites de mesure (échelle complète).
  • Le classement des produits (du plus épais au plus fluide), dans le tableau ci-dessous, est avec des essais mesurés à 5 rpm.
    Echantillons testés Valeurs de rang pour la viscosité (plus épais = 8 ; plus fluide= 1)
    Amidon waxy chimiquement modifié CLEARAM® CH2020 6-7
    Amidon modifié thermiquement « D » 4
    NOVATION" 2300 8
    CLARIA® + 5
    Amidon waxy standard 1
  • Considérant toute la gamme de viscosité obtenue avec les différents essais amidons inhibés thermiquement (de 11260 à 21770 mPa-1), l'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention représente le produit le plus fluide et le NOVATION® 2300 représente le produit le plus épais.
    • 4. Mesures de rhéologie 4.a. Ecoulement
  • Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau.
  • Il est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement) - cf. figure 2.
  • Les seuils d'écoulement calculés des essais de ketchup sont représentés dans le tableau ci-dessous, classés du plus épais aux plus fluides.
    Echantillons testés Valeurs de rang pour l'écoulement (plus épais = 8 ; plus fluide = 1)
    Amidon waxy chimiquement modifié CLEARAM® CH2020 5-6
    Amidon modifié thermiquement « D » 7
    NOVATION® 2300 7
    CLARIA® + 6
    Amidon waxy standard 1
  • Le comportement de l'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention est équivalent au NOVATION® 2300.
  • Sur le graphique des résultats d'écoulement, utilisé pour déterminer le seuil d'écoulement, il est choisi de considérer la viscosité à un taux de cisaillement de 10 s-1 (cisaillement représentatif de celui appliqué avec une cuillère).
  • Les résultats sont présentés dans le graphe de la figure 3, repris dans le tableau ci-dessous.
    Echantillons testés Valeurs de rang pour la viscosité à 10 s-1 (plus épais = 9 ; plus fin = 1)
    Amidon waxy chimiquement modifié CLEARAM® CH2020 8-9
    Amidon modifié thermiquement « D » 5
    NOVATION® 2300 7
    CLARIA®+ 6
    Amidon waxy standard 1
  • L'amidon modifié thermiquement « D » présente une valeur de viscosité moyenne.
    • 4.b. Comportement viscoélastique G'/G"
  • Pour tous les essais Ketchup, G' est dominant, preuve que le ketchup a un "comportement de type solide".
  • Mais ils montrent un comportement viscoélastique différent.
    Echantillons testés Valeurs de rang pour le G' (plus épais = 9 ; plus fluide = 1)
    Amidon waxy chimiquement modifié CLEARAM® CH2020 9
    Amidon modifié thermiquement « D » 9
    NOVATION® 2300 9
    CLARIA®+ 9
    Amidon waxy standard 6
  • Résultats en ligne avec les résultats précédents.
    • Conclusion :
  • L'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention présente, dans l'application sauce ketchup, un comportement équivalent au témoin amidon waxy modifié chimique, et à celui de l'amidon thermiquement inhibé NOVATION® 2300.
    • Exemple 7 : Mise en oeuvre des amidons thermiquement modifiés « B », « C » et « D » dans des yaourts ou laits fermentés brassés
  • Recette classique de yaourt (ou lait fermenté) brassé, contenant de l'amidon pour une texture plus crémeuse.
    Ingrédients Composition (%)
    Lait entier (UHT) 91.5
    Saccharose 7.5
    Amidon 1.0
    Ferments lactiques (YF-L811, CHR HANSEN) Qs
    Total 100.0
    Dosage des ferments: 20 U/100 L
  • L'appellation yaourt ou lait fermenté ne permet pas l'incorporation d'amidon dans certains pays, on parlera dans ce cas de spécialité laitière fermentée.
    N° d'essai Détails
    1 NOVATIONS® 2300 (1) - société Ingrédion
    2 Amidon modifié thermiquement « D »
    3 Amidon modifié thermiquement « C-1 »
    4 Amidon modifié thermiquement « C-2 »
    5 Amidon modifié thermiquement « B-2 »
    6 CLEARAM® CJ5025, amidon modifié (amidon de maïs waxy réticulé phosphate et acétylé)
  • Les produits testés sont (selon les nomenclatures des exemples précédents) :
    • Résultats et discussions : 1. Caractéristiques de la fermentation:
  • pH initial à 42°C pH final à 42°C Durée de fermentation
    Essai 1 6.56 4.60 5h20
    Essai 2 6.53 4.60 4h20
    Essai 3 6.54 4.60 4h20
    Essai 4 6.55 4.58 4h20
    Essai 5 6.48 4.54 4h55
    Essai 6 6.52 4.60 4h10
  • On observe quelques différences entre les durées de fermentation. Elles sont davantage liées à la répétabilité des essais dans des conditions laboratoire qu'aux amidons eux-mêmes.
    • 2. Comportement à la cuisson :
  • L'état de cuisson de l'amidon est contrôlé au microscope optique (comme dans l'exemple 6) aux différentes étapes du process :
    • à 60°C avant homogénéisation (en lumière polarisée pour visualiser les éventuels granules crus)
    • après homogénéisation et pasteurisation
    • après fermentation et lissage (produit fini)
  • Pour mieux visualiser les amidons, on utilise le colorant Lugol qui teinte les granules en bleu en cas de présence d'amylose, en marron en cas de présence d'amylopectine uniquement.
  • L'état de cuisson des amidons, avant homogénéisation (60°C) (lumière polarisée) ne montre pas de différence significative.
  • Certains amidons ont déjà commencé à gonfler à 60°C avant homogénéisation. Ceci s'explique par les différences de températures de gonflement intrinsèques à chaque amidon.
  • Après pasteurisation, l'état de cuisson dépend de l'amidon utilisé. Il est à noter que le lot correspondant à l'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention vérifie le résultat explicité à l'exemple 6. La présence de nombreux granules crus indique une meilleure résistance de ces produits au traitement thermique.
  • Il faut noter qu'aucun fragment de granule n'est observé, sur aucune des photos. Cela signifie que tous les granules des différents lots n'ont pas été détruits par le traitement thermique ou le cisaillement.
    • 3. Mesures de rhéologie
  • La viscosité est mesurée après 1 jour, 7 jours, 15 jours et 21 jours.
  • Les valeurs sont données avec une incertitude de ± 5 % .
    Viscosité (Pa.s)
    5s-1 10s-1 40s-1 100s-1 350s-1
    Essai 1 Jour+1 2,6 1,53 0,509 0,233 0,082
    Jour +7 3,45 1,93 0,581 0,259 0,089
    Jour +15 4,23 2,37 0,718 0,312 0,1
    Jour +21 3,78 2,13 0,615 0,272 0,097
    Essai 2 Jour+1 3,26 1,82 0,548 0,247 0,0899
    Jour +7 3,64 2,03 0,602 0,267 0,095
    Jour +15 3,46 1,98 0,58 0,254 0,092
    Jour +21 4,09 2,37 0,671 0,289 0,1
    Essai 3 Jour+1 3,64 1,97 0,585 0,269 0,0991
    Jour +7 3,4 1,88 0,555 0,252 0,093
    Jour +15 3 1,71 0,514 0,23 0,087
    Jour +21 3,9 2,12 0,607 0,273 0,103
    Essai 4 Jour+1 3,34 1,88 0,541 0,235 0,0886
    Jour +7 3,57 2 0,576 0,249 0,093
    Jour +15 3,37 1,91 0,554 0,237 0,089
    Jour +21 3,56 2,03 0,578 0,246 0,093
    Essai 5 Jour+1 3,64 1,99 0,588 0,258 0,089
    Jour +7 3,32 1,84 0,557 0,248 0,093
    Jour +15 4,09 2,2 0,633 0,269 0,09
    Jour +21 3,52 2,01 0,584 0,251 0,093
    Essai 6 Jour+1 2,91 1,83 0,521 0,201 0,071
    Jour +7 2,82 1,85 0,535 0,206 0,072
    Jour +15 3,38 2,11 0,587 0,22 0,074
    Jour +21 2,95 1,99 0,596 0,227 0,078
    • Surface d'hysteresis (Pa)
  • Jour+1 Jour +7 Jour +15 Jour +21
    Essai 1 3222 3420 4322 3206
    Essai 2 3139 3252 3078 3546
    Essai 3 3065 2899 2591 2919
    Essai 4 2970 2978 2815 2818
    Essai 5 3183 2450 3333 2597
    Essai 6 3045 2993 3406 3220
  • On observe qu'après 1 jour, les essais les moins visqueux sont ceux à base de NOVATION® 2300 et de CLEARAM® CJ5025.
  • Cependant, les différences de viscosité restent faibles, et ne sont pas constantes au cours du stockage.
    • 4. Caractérisation sensorielle
  • Le panel est constitué de 29 personnes parmi le personnel Roquette. Lors de la dégustation des produits, 11 puis 13 personnes ont participé aux 2 différentes sessions.
  • Le panel est qualifié pour la dégustation de produits formulés. Le groupe a été formé pour vérifier ses performances en termes de :
    • Capacité à discriminer les produits
    • Consensus, utilisation correcte des descripteurs
    • Répétabilité, capacité à identifier un doublon
    Conditions de dégustation:
  • L'analyse sensorielle a lieu dans un laboratoire dédié, avec des boxes individuels, un environnement calme et sans odeur (pour faciliter la concentration), des lumières blanches.
  • La dégustation est faite à l'aveugle avec un code à 3 chiffres, et les produits sont présentés dans un ordre aléatoire, pour éviter les effets de persistance.
  • Par ailleurs, la dégustation des essais s'est faite en 2 séries, pour éviter la saturation lors de la séance :
    • Série 1 : NOVATION® 2300, amidon modifié thermiquement « D », amidon modifié thermiquement « C-1 », amidon modifié thermiquement « C-2 »
    • Série 2 : NOVATION® 2300, amidon modifié thermiquement « B-2 », CLEARAM® CJ5025
    Méthode: profil flash (JM Siefermann, 2000)
  • L'analyse des résultats est faite par Analyse Factorielle Multiple (J. Pagès, 1994), et montre que :
    Sur la série 1 :
    • Les trois descripteurs "brillant", "goût lactique" et "astringent" ne sont pas discriminants sur cette série de produits.
  • Les yaourts formulés avec les amidons modifiés thermiquement « C-1 » et « C-2 » sont similaires, ils sont plus crémeux, plus sucrés, plus gras et plus granuleux que les autres produits. L'amidon thermiquement modifié « C-1 » donne cependant un produit plus fondant, moins acide et moins épais que l'amidon thermiquement modifié « C-2 ».
  • L'amidon thermiquement modifié « D » est aussi peu acide que l'amidon thermiquement modifié « C-1 ».
  • Sur la série 2 :
    • Les 5 descripteurs "brillant", "sucré", "fondant", "goût lactique" et "astringent" ne sont pas discriminants sur cette série.
  • Par contre, les panélistes ont établi les différences suivantes :
    • o L'amidon thermiquement modifié « B » est très épais, granuleux, acide, avec une texture crémeuse et du nappant,
    • o Le NOVATION® 2300 présente un profil sensoriel similaire mais moins acide, moins granuleux,
    • o Le CLEARAM® CJ5025 est le produit le moins granuleux, le moins épais et le moins gras.
      On peut rapprocher ce résultat avec les observations microscopiques des granules : les granules de CLEARAM® CJ5025 n'étaient pas très gonflés, il apporte donc moins de viscosité que les autres.
  • Les conclusions de cette étude sont que tous les amidons testés semblent avoir résisté au procédé utilisé ici, car aucun fragment d'amidon n'a été observé.
  • Les amidons selon l'invention présentent pour certains des caractéristiques proches de celles du produit déjà existant : ainsi l'amidon thermiquement modifié « D » ne se distingue que par une acidité du yaourt un peu plus importante
  • De même, l'amidon thermiquement modifié « C-1 » conduit à des produits proches du produit existant.
  • L'amidon thermiquement modifié « C-2 » permet même d'atteindre des niveaux de crémeux perçu supérieurs. Il pourrait donc être utilisé à une dose inférieure pour un même résultat.
    • Exemple 8 : Mise en oeuvre d'un amidon thermiquement modifié « D » dans de la sauce tomate - Boloanaise sans viande La recette de base mise en oeuvre est la suivante :
  • Ingrédients
    Pulpe de tomate
    Eau 28,2
    Concentré de tomate 28% 10
    Oignon (hachés, congelés) 6
    Vinaigre 8° 1,2
    Huile d'olives 1
    Amidon 2,2
    Sel 0,8
    Poudre d'ail 0,2
    Feuilles de persil (1-2,5 mm) 0,2
    Feuilles d'origan (sèches) 0,1
    Feuilles de thym (sèches) 0,1
    TOTAL 100 g
    • Les différents amidons testés sont les suivants :
    • Amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention (préparé selon l'exemple 4)
    • CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé)
    • NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION
    Le mode opératoire de la recette est le suivant :
    1. 1. Préparation des prémélanges :
      1. a. Pulpe de tomates & Oignons
      2. b. Eau & autres ingrédients liquides
      3. c. Poudres
    2. 2. Réaliser une purée fluide du Prémélange (Pulpe de tomates & Oignons) au Hotmix (vitesse 6 pendant 1 min). Le prémélange doit être dépourvu de particules afin de ne pas interférer lors de l'analyse rhéologique du produit.
    3. 3. Ajouter le prémélange (Eau & autres ingrédients liquides)
    4. 4. Placer à vitesse 3 pendant 1 min
    5. 5. Ajouter le prémélange de poudres (sous vitesse 3 pendant 1 min)
    6. 6. Pré-cuire (vitesse 3 / 10 min / 80 °C)
    7. 7. Les traitements optionnels sont les suivants :
    A. PASTEURISATION + STOCKAGE AU CONGELATEUR (-18 °C) + DECONGELATION Paramétrages STERIFLOW: Statique; Z=10°C; T=90°C
    Placer 150 g dans un bocal en verre (277 ml) Phase 1: Chauffage / 85°C /0.1 bar 8 min 0.1
    Garder au bain-marie à 60 °C Phase 2: Etape / 85°C / bar / 45 min
    Pasteuriser à l'autoclave en mode « eau surchauffée » avec un palier à 85 °C, 45 min en statique Stocker à -18 °C (1 nuit*) Phase 3: Refroidissement / 45°C / 0.1 bar / 20 min
    Phase 4: Refroidissement forcé / 0°C / 0.1 bar / 5 min
    Puis décongeler 4 heures à température ambiante.
    Observation et analyse au J+1 (* Sauf analyse de rhéologie. Le produit est conservé 1 nuit à -18 °C avant l'analyse sensorielle. Pour l'analyse rhéologique, le produit est décongelé après 1 mois)
    B. PASTEURISATION + STOCKAGE AMBIANT (20 °C) Paramétrages STERIFLOW: Statique; Z=10°C; T=90°C
    Placer 150 g dans un bocal en verre (277 ml) Phase 1: Chauffage / 85°C / 0.1 bar 8 min 0.1
    Garder au bain-marie à 60 °C Phase 2: Etape / 85°C / bar / 45 min
    Pasteuriser à l'autoclave en mode « eau surchauffée » avec un palier à 85 °C, 45 min en statique Phase 3: Refoidissement / 45°C / 0.1 bar / 20 min
    Phase 4: Refroidissement forcé / 0°C / 0.1 bar / 5 min
    Stocker à 20 °C
    Observation et analyse à J+1
    C. STÉRILISATION + STOCKAGE AMBIANT (20 °C) Paramétrages STERIFLOW: Statique; Z=10°C; T=121°C
    Placer 150 g dans un bocal en verre (277 ml) Phase 1: chauffage / 120°C / 1.7 bar / 12 min
    Garder au bain-marie à 60 °C Phase 2: Etape / 120°C / 1.7 bar / 60 min
    Pasteuriser à l'autoclave en mode « eau surchauffée » avec un palier à 120 °C, 60 min en statique Stocker à 20 °C Phase 3: Refroidissement / 45°C / 0.1 bar / : 20 min
    Phase 4: Refroidissement forcé / 0°C / 0.1 bar / 5 min
    Observation et analyse à J+1
    Equipements pour le traitement thermique :
    • ∘ Autoclave,
    • ∘ STERIFLOW rotatif bi-process Ø 900 mm - 1 panier - 1 porte
      • Le système de contrôle interne du STERIFLOW (MPI Expert) est utilisé pour gérer les cycles de processus.
      • Grâce aux sondes de température placées au centre du produit (point le plus froid) l'appareil enregistre des données utiles pendant le cycle aux fins de l'étude:
        • ▪ Température de Démarrage = Start T°C : pour vérifier la bonne reproductibilité du processus de production de l'échantillon
        • ▪ Température Maximale = Max T°C : pour vérifier la température maximale attente au centre du produit,
        • ▪ MAX F0 (minutes): Cette valeur donne une information sur l'intensité du traitement thermique. Elle représente le temps d'exposition du produit à un traitement conduisant à la même réduction du nombre de microorganismes réalisé à la température de référence (c'est-à-dire 121,1 °C qui est la température de destruction du Clostridium Botulinum). On parle de « Valeur pasteurisatrice ou VS » dans le cas d'une pasteurisation ou « Valeur stérilisatrice ou VS » dans le cas d'une stérilisation.
      • Par exemple, une valeur stérilisatrice de 3 min signifie que l'expérience réalisée est équivalente à une expérience d'une durée de 3 min à une température constante égale à la température de référence (121,1 °C). F 0 = Δ T * 10 T − 121 / Z
        Figure imgb0001
      • Le « MAX F0 » est la somme de toutes les valeurs à travers le cycle entier, calculée avec les valeurs de Z et de température de référence (T)
    Equipements pour les mesures de colorimétrie :
    • Equipement: KONICA MINOLTA, spectrophotomètre CM-5
    • Méthode d'analyse des couleurs: L * a * b * espace colorimétrique / ΔE: CIE 2000 Échantillon: 6 g de poudre, emballée, dans une boîte de Pétri (Konica Minolta réf 1870-712, verre, diamètre 40 mm)
    • Zone de mesure: Ø 30 mm, avec masque de visée Ø 35 mm
    • Type de mesure: réflectance; méthode: boîte de Pétri
    • Observateur: 10 °/ Illuminant: D65
    • Répétabilité: 0,004
  • La luminosité, L *, représente le noir le plus foncé à L * = 0, et le blanc le plus brillant à L * = 100.
  • Les canaux de couleur, a * et b *, représentent les vraies valeurs de gris neutres à un * = 0 et b * = 0.
  • La différence de couleur AE (delta E) est calculée entre la couleur d'échantillon choisie L1a1b1 et la couleur de référence L2a2b2.
  • Le résultat est calculé avec le calculateur en ligne www.brucelindbloom.com (section "calc" / "Color Difference Calculator"), où le résultat "CIE 2000" est utilisé. La plus petite ΔE, la couleur la plus similaire des 2 produits.
  • Si ΔE est > 1,5, on considère la différence de couleur perceptible par l'œil humain.
    • Caractérisations sensorielles :
  • Les caractérisations sensorielles sont des appréciations subjectives et des commentaires en termes de visuel et de texture (à la cuillère et / ou à la bouche).
    • → Mesures de Synérèse
  • En fonction de la résistance de l'amidon au processus (congélation et / ou traitement thermique), une certaine synérèse (libération d'eau) peut se produire. Le produit est tamisé (maille fine) pendant 6 minutes, la quantité de phases est pesée et le résultat donné en%.
  • Après tamisage et pesée de synérèse, les deux phases (eau de synérèse et sauce restante) de l'échantillon sont remises dans une cuve.
  • Le sensoriel est évalué principalement sur la phase de sauce restante (la sauce peut être plus concentrée ou plus épaisse).
    • Niveau de cuisson de l'amidon
  • Le niveau de cuisson est déterminé par microscopie, comme dans l'exemple 5 ci-avant.
    • Mesure de la Rhéologie
  • Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens : l'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
    • Géométrie: Cylindres concentriques CC27
    • Conditions d'analyse: Tous les échantillons ont été analysés pour la rhéologie 1 jour après la date de production, après stabilisation à 20 °C.
    • Répétabilité de toutes les analyses: moyenne de 3 mesures
    • Précision: 5%
    → Viscosité en fonction de la contrainte - Mesure de fluidité
  • Les résultats sont exprimés par une courbe à échelle logarithmique donnant la viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (γ).
  • Les résultats remarquables sont la viscosité à:
    • • γ = 5 s-1 (cisaillement représentatif du produit au repos)
    • • γ = 10 s-1 à 40 s-1 (cisaillement représentatif de celui appliqué dans la bouche pendant la mastication)
    • • γ = 100 s-1 (cisaillement représentatif de celui appliqué à la cuillère)
    • • γ = 350 s-1 (cisaillement représentatif de celui appliqué dans les processus industriels - c'est-à-dire les pompes)
    →Seuil d'écoulement
  • Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau. Plus le résultat est bas, plus l'effort sera minimum pour le mettre en mouvement.
  • Il est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement).
    • → Caractérisation visco-élastique
  • Les résultats du comportement viscoélastique (G '/ G ") sont exprimés dans un tableau avec un module d'élasticité (G') qui caractérise la partie solide et le module visqueux (G") qui caractérisent la partie liquide.
  • Les interprétations générales de l'analyse des produits alimentaires sont des "comportement de type liquide" si (G '<G ") ou "comportement de type solide "si (G'> G").
    • Les résultats sont les suivants : 1. Données de traitement thermique (valeurs de pasteurisation / valeurs de stérilisation) - Mesures des Start T°C / MaxT°C / Max F o
  • Pasteurisation Stérilisation
    Echantillon Start T°C Max T°C Max F0(VP) Start T°C Max T°C Max F0 (VS)
    CH2020 - - - - - -
    amidon modifié thermiquement « D ». 57,9 82,6 5,29 59,8 117,5 13,422
    NOVATION® 2300 57,8 82,3 5,01 61,5 117,4 13,491
  • Ces résultats traduisent :
    • une bonne reproductibilité de la méthode de traitement. Les températures de début sont d'environ 57-61 ° C pour tous les essais.
    • Une durée suffisante de la phase d'étape (pour la pasteurisation et la stérilisation). La température maximale est proche de la température réglée.
  • De plus, l'amidon modifié thermiquement « D » selon l'invention présente des comportements équivalents à un amidon inhibé thermiquement classique.
    • 2. Analyse colorlmétrique
  • La différence de couleur AE (delta E) est calculée entre la couleur d'échantillon choisie L1a1b1 et la couleur de référence L2a2b2.
  • Il a été calculé sous 4 points de vue différents afin d'avoir la comparaison la plus complète:
    • • ΔE : (repro CH20) : Etude de répétabilité pour 2 lots de CLEARAM® CH2020
    • • ΔE de l'étude comparative entre les prototypes CLEARAM® CH2020 modifiés de référence et l'amidon modifié thermiquement « D »
    • • ΔE de l'étude comparative entre le NOVATION® 2300 et l'amidon modifié thermiquement « D ».
    • • ΔE de l'étude comparative entre le CLEARAM® CH2020 modifié de référence et le NOVATION® 2300.
  • Les résultats sont présentés dans la Fig. 4.
  • A noter que plus la valeur de ΔE est petite, plus les couleurs des 2 produits sont similaires. Si le ΔE > 1,5, la différence de couleur est considérée perceptible par l'œil humain.
  • Seuls les résultats ΔE de l'étude de répétabilité de CLEARAM® CH2020 (ΔE (repro CH20)) sont inférieurs à 1,5.
  • Tous les autres résultats de ΔE sont très discriminants :
    • □ La couleur de CLEARAM® CH2020 entre les lots est significativement similaire.
    • □ L'amidon modifié thermiquement « D » a une couleur significativement différente du CLEARAM® CH2020.
    • □ L'amidon modifié thermiquement « D » a une couleur significativement différente du NOVATION® 2300, mais moins prononcée comparativement au CLEARAM® CH2020.
    • □ La couleur du CLEARAM® CH2020 est significativement différente de NOVATION® 2300, mais moins prononcée par rapport à l'amidon modifié thermiquement « D », avec une luminosité et une saturation plus faible des couleurs entre les prototypes CLEARAM CH2020 et l'amidon modifié thermiquement « D ».
    3. Evaluation sensorielle
  • Pour mémoire, les produits ont subi les 3 différentes options de traitement, et ont été observés le jour + 1 à 20 ° C
    Avec le CLEARAM CH2020
    Options de traitement Pasteurisé à 85°C + congélation & décongélation Pasteurisé à 85°C Stérilisé à 120 °C
    Visuel Rouge foncé + Rouge foncé 0 Rouge foncé ++
    Brillant ++ Brillant ++ (hétérogène)
    Lisse 0 (avec micor gels) Lisse + Brillant +
    Synérèse ++ (10%) Synérèse 0 Lisse + Synérèse 0
    Texture à la cuillère Gélifié 0 Gélifié 0 Gélifié +
    Epais +++ Epais ++ Epais +
    Nappant + Nappant ++ Nappant +
    Texture dans la bouche Epais +++ Epais ++ Epais +
    Aqueux 0 Aqueux + Aqueux +
    Onctueux + Onctueux +++ Onctueux ++
    Granuleux + Granuleux 0 Granuleux 0
    Collant + Collant + Collant 0
    Avec l'amidon modifié thermiquement « D ».
    Options de traitement Pasteurisé à 85°C + congélation & décongélation Pasteurisé à 85°C Stérilisé à 120°C
    Visuel Rouge foncé + Rouge foncé 0 Rouge foncé ++
    Brillant + Brillant + (hétérogène)
    Lisse 0 Lisse ++ Brillant +
    Synérèse + (9,4 %) Synérèse 0 Lisse + Synérèse 0
    Texture à la cuillère Gélifié ++ Gélifié + Gélifié +
    Epais +++ Epais ++ Epais +
    Nappant ++ Nappant ++ Nappant +
    Texture dans la bouche Epais +++ Epais +++ Epais ++ Epais +
    Aqueux 0 Aqueux 0 Aqueux 0
    Onctueux ++ Onctueux ++ Onctueux ++
    Granuleux+ Granuleux Granulair 0 Granuleux Granulair 0
    Collant 0 Collant 0 Collant 0
    Avec le NOVATION® 2300
    Options de traitement Pasteurisé à 85°C + congélation & décongélation Pasteurisé à 85°C Stérilisé à 120 °C
    Visuel Rouge foncé ++ Rouge foncé + Rouge foncé +++
    Brillant 0 Brillant + (hétérogène)
    Lisse 0 Lisse + Brillant ++
    Synérèse +++ (17,9 %) Synérèse 0 Lisse +
    Synérèse 0
    Texture à la cuillère Gélifié +++ Gélifié ++ Gélifié ++
    Epais +++ Epais + Epais ++
    Nappant 0 Nappant ++ Nappant +
    Texture dans la bouche Epais +++ Epais ++ Epais +
    Aqueux 0 Aqueux 0 Aqueux 0
    Onctueux 0 Onctueux + Onctueux 0
    Granuleux ++ Granuleux 0 Granuleux 0
    Collant 0 Collant 0 Collant 0
  • L'échantillon pasteurisé sera pris comme référence car considéré comme le plus proche de la cible visée pour ce genre de matrice en termes de visuel, de texture.
  • Tous les échantillons congelés et décongelés présentent une synérèse, ainsi qu'une texture granuleuse, micro-gélifiée...
  • L'amidon modifié thermiquement « D » présente, comparé aux deux autres produits,
    • □ moins de synérèse
    • □ une texture plus nappante non collante, lors de la congélation/décongélation
  • Tous les produits stérilisés présentent une texture plus fluide et une coloration rouge plus sombre et hétérogène (lié à une réaction de Maillard plus importante).
    • 4. Etude la rhéologie
  • Les histogrammes présentés par les figures suivantes présentent les moyennes des résultats de chaque essai, sous 3 paramètres: viscosité en fonction de la contrainte, seuil d'écoulement et caractéristique viscoélastique
    • Fig.5 : Viscosité en fonction de la contrainte
  • Les résultats montrent une bonne répétabilité des résultats des 3 répétitions pour chaque échantillon.
  • L'histogramme est une vue complète et simplifiée (moyenne de 3 répétitions). Chaque barre représente un résultat de viscosité remarquable (5; 10; 100; 350 s-1).
  • Tous les échantillons, pour les deux traitements thermiques, ont un comportement rhéo-fluidifiant (la viscosité diminue à mesure que le taux de cisaillement augmente).
  • Les échantillons stérilisés (S) sont plus fluides que leurs échantillons pasteurisés (P). Le traitement thermique a une influence sur le comportement rhéologique quel que soit l'amidon.
  • Pour les échantillons pasteurisés et stérilisés, le NOVATION® 2300 affiche des résultats inférieurs à la référence CLEARAM® CH2020
  • L'amidon thermiquement modifié « D » présente une viscosité inférieure au NOVATION® 2300, sauf dans les conditions de stérilisation où l'amidon thermiquement modifié « D » apparaît légèrement plus épais.
  • Le classement en groupes montre que l'amidon thermiquement modifié « D » et le NOVATION® 2300 ont des performances proches dans les conditions de pasteurisation.
    • Fig. 6 : Seuil d'écoulement
  • Comme pour les résultats de l'analyse précédente (viscosité en fonction de la contrainte), il existe un profil similaire dans le classement des produits:
    Les échantillons stérilisés (S) ont un seuil d'écoulement légèrement inférieur à celui des échantillons pasteurisés (P). Le traitement thermique a une influence sur le comportement rhéologique ; moindre résistance de l'amidon à ce fort traitement thermique.
  • Pour les échantillons pasteurisés, le NOVATION® 2300 affiche des résultats moyens, entre les prototypes de référence CLEARAM® CH2020 et l"amidon thermiquement modifié « D ».
  • L'amidon thermiquement modifié « D » apparaît comme le plus performant et le plus proche des produits de référence (CLEARAM® CH2020 et NOVATION® 2300).
    • Fig. 7 : Caractérisation viscoélastique
  • Pour chaque essai, G 'est dominant par rapport à G ", preuve que le produit a un" comportement de type solide ".
  • L'histogramme se concentre uniquement sur la valeur G '.
  • Comme pour les résultats de l'analyse de l'écoulement, il existe un profil similaire dans le classement des produits:
    Les échantillons stérilisés (S) ont une cohésion plus faible que leurs échantillons pasteurisés (P). Le traitement thermique a une influence sur le comportement rhéologique, en endommageant l'amidon. Globalement, tous les amidons traités thermiquement sont moins résistants au traitement de stérilisation.
  • Pour les échantillons pasteurisés, le NOVATION® 2300 montre une cohésion assez proche du CLEARAM® CH2020.
  • L'amidon thermiquement modifié « D » apparaît cohérent.
  • Pour les échantillons stérilisés, le NOVATION® 2300 montre une cohésion plus proche de l'amidon thermiquement modifié « D ».
    • Conclusion finale pour l'analyse rhéologique:
  • Les conditions du procédé de stérilisation définies pour cette étude apparaissent comme un paramètre discriminant.
  • Cette option de traitement permet d'aller plus loin dans la discrimination des amidons propres entre eux et en comparaison avec les CLEARAM® CH2020 et NOVATION® 2300.
  • L'amidon thermiquement modifié « D » se classe dans la catégorie des produits de références thermiquement modifiés, tel le NOVATION® 2300.
    • Exemple 9 : Mise en oeuvre des amidons thermiquement modifiés « C » dans des yaourts thermisés
  • Les amidons thermiquement modifiés obtenus avec le procédé selon l'invention ont été testés dans les yaourts thermisés, également appelés yaourts ambiants ou « extended shelf-life » (à durée de conservation longue).
  • Ces yaourts sont soumis à un traitement thermique après fermentation, ce qui permet de les conserver à température ambiante pendant plusieurs mois.
    • Les différents amidons testés sont les suivants :
    • Amidon modifié thermiquement « C » selon l'invention (préparé selon l'exemple 3);
    • CLEARAM® CJ5025 commercialisé par la société Demanderesse (phosphate de di-amidon acétylé), amidon modifié classiquement utilisé dans les applications yaourts à boire stables à température ambiante - cf. https://www.roquette.com/food-and-nutrition/dairy/texturizing-solutions/ ;
    • NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION.
    La recette est la suivante :
  • Les amidons sont testés dans un yaourt à boire à la fraise, contenant du concentré de fruit.
    Composition en % Recette
    Eau 64.1
    Purée de fraises concentrée (18° Brix) 11.2
    Saccharose 7.4
    Crème (35 % matière grasse) 6.0
    Lait écrémé en poudre 5.5
    Solution de pectine (3%) 3.8
    Amidon 2.0
    Ferments lactiques (YF-L904, CHR HANSEN) q.s.p
    Total 100.00
    • Le procédé de préparation:
    • Hydratation des ingrédients (lait en poudre, sucre, pectine et amidon) dans le lait à 50°C pendant 30 minutes
    • Ajout de la crème, mélange pendant 5 minutes au mélangeur Silverson (3500 rpm).
    • Homogénéisation: 100 bars à 65 ou 60°C selon l'amidon utilisé
    • Pasteurisation à 95°C, 7 minutes dans un échangeur à plaques à 30 un
    • Addition des ferments lactiques dans le mix à 42°C (20U/200L)
    • Fermentation à 42°C jusqu'à atteindre pH 4.5
    • Ajout du concentré de purée de fraise
    • Thermisation: préchauffage à 60°C, thermisation à 85°C pendant 30 secondes dans un échangeur à plaques à 30 L/h
    • Refroidissement à 50°C
    • Conditionnement et conservation à température ambiante
    Caractéristiques du procédé et de la fermentation:
  • T°C homogénéisation pH initial à 42°C pH final à 42°C Durée de fermentation
    CLEARAM® CJ5025 65°C 6,45 4,47 4 h
    NOVATION® 2300 60°C 6,46 4,50 4 h
    Amidon thermiquement modifié "C". 60°C 6,42 4,50 4 h
  • Il n'y a pas d'impact de l'amidon sur la durée de fermentation. Les trois produits atteignent le pH souhaité dans un temps équivalent.
    • Aspect visuel:
  • Les produits avant ajout de la purée de fraises présentent une couleur blanche légèrement beige.
    • Etat de cuisson de l'amidon:
  • L'état de cuisson de l'amidon est contrôlé à l'aide d'un microscope optique aux différentes étapes du procédé
    • Après homogénéisation et premier traitement thermique (pasteurisation)
    • Après le 2e traitement thermique (thermisation)
  • La préparation est colorée au lugol pour améliorer la visualisation des amidons.
  • Après pasteurisation, les granules d'amidon sont dans l'ensemble bien gonflés. Le moins gonflé est l'amidon modifié (CLEARAM® CJ5025). On n'observe pas de fragments.
    • Après 2e traitement thermique
  • Dans les 3 produits, on observe des granules bien gonflés. On ne visualise pas de fragments d'amidon. Les amidons ont bien résisté aux traitements thermiques.
  • Les granules du NOVATION® 2300 semblent en moyenne un peu moins gonflés que ceux de l'amidon thermiquement modifié "C".
    • Mesures rhéologiques
  • Température de mesure : 20 °C
    Rhéomètre : Physica MCR 301 Anton Paar
    Géométrie : CC27
    Méthode : 0 à 350 s-1 en 180 s et 350 s-1 à 0 s-1 en 180 s
  • La viscosité est mesurée après 1 jour, 7 jours, 15 jours et 30 jours. Les valeurs sont données avec une incertitude de ± 5 %.
    Viscosité (Pa.s)
    5s-1 10s-1 40s-1 100s-1
    CLEARAM® CJ5025 J+1 2,530 1,530 0,544 0,297
    J+7 2,690 1,630 0,571 0,309
    J+15 1,360 0,871 0,330 0,187
    J +30 1,770 1,080 0,397 0,223
    NOVATION® 2300 J+1 2,910 1,780 0,612 0,340
    J+7 3,570 2,180 0,736 0,396
    J+15 3,600 2,210 0,744 0,397
    J +30 3,320 2,120 0,708 0,376
    Amidon thermiquement modifié "C". J+1 3,250 1,890 0,689 0,383
    J+7 3,710 2,150 0,757 0,408
    J+15 3,560 2,030 0,721 0,389
    J +30 3,090 1,760 0,634 0,344
  • La figure 8 présente le graphe des viscosités à 40 s-1.
  • Les deux essais contenant de l'amidon sans modification chimique présentent des viscosités proches.
  • L'essai avec le CLEARAM® CJ5025 est par contre moins visqueux à toutes les durées de conservation.
  • L'évolution des viscosités montre qu'il n'y a pas de rétrogradation de l'amidon dans les yaourts, puisqu'on observerait alors une augmentation de la viscosité au cours du stockage.
    • Capacité de rétention d'eau
  • On analyse la capacité de rétention d'eau dans les yaourts en réalisant le test suivant, adapté d'une méthode de Harte et Barbosa-Canovas:
    • Centrifugation d'une masse W1 de yaourt pendant 30 min à 4000g et à 10°C.
    • Pesée du sérum séparé suite à la centrifugation : W2
    • Capacité de rétention d'eau: WHC (%) = (1- W2/ W1) x 100
    J+1 J+7 J+15 J+30
    CLEARAM® CJ5025 76,07 74,31 72,53 68,97
    NOVATION® 2300 68,60 66,26 70,13 66,86
    Amidon thermiquement modifié "C". 74,94 74,19 72,06 72,17
  • On constate que la capacité de rétention d'eau de l'amidon selon l'invention est proche de celle obtenue avec l'amidon modifié.
  • Elle est d'ailleurs stable au cours du stockage, ce qui confirme l'absence de synérèse. Par contre, l'amidon concurrent retient légèrement moins d'eau.
    • Dégustation des yaourts
  • Les 3 produits ont été évalués par des dégustateurs experts en produits laitiers. Les commentaires récoltés sont les suivants :
    • CLEARAM® CJ5025 : astringent, nappant, peu acide
    • NOVATION® 2300 : acide, astringent, épaisseur moyenne en bouche
    • Amidon thermiquement modifié "C" : peu acide, peu astringent, doux, épais en bouche.
  • Cette dégustation permet de vérifier que les amidons utilisés n'apportent pas de goût parasite dans le yaourt.
  • Ils se distinguent par contre au niveau de l'acidité perçue, le NOVATION® 2300 étant celui qui apporte le plus d'acidité.
  • L'amidon thermiquement modifié "C" permettant d'obtenir un yaourt de qualité gustative plus performante.
  • En résumé, l'amidon thermiquement modifié selon l'invention présente donc une performance au moins équivalente à celle de l'amidon modifié ou non classiquement utilisés dans cette application, et se révèle organoleptiquement plus acceptable que le NOVATION® 2300.
    • Exemple 10 : Mise en oeuvre des amidons thermiquement modifiés « C » dans des mayonnaises allégées selon un procédé à chaud
  • Les amidons thermiquement modifiés obtenus avec le procédé selon l'invention ont été testés dans les mayonnaises préparées par un procédé à chaud, mayonnaises à faible teneur en matière grasse (25 - 35 % de matières grasses).
    • Les différents amidons testés sont les suivants :
    • Amidon modifié thermiquement « C » selon l'invention (préparé selon l'exemple 3);
    • CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé) ;
    • NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION.
    La recette est la suivante :
  • Ingrédients Composition en %
    Phase A (lait d'amidon)
    Eau 50,13
    Amidon 4,00
    Phase B (solution)
    Moutarde 2,50
    Saccharose 6,00
    Jaune d'oeuf en poudre de la société LIOT 1,20
    Sorbate de potassium de la société ALFA AESAR 0,12
    Phase C (dispersion)
    Huile de tournesol 25,00
    Gomme xanthane (F80) commercialisée par la société AGI - E415 0,30
    Phase D (pour solution)
    Vinaigre 87° 6,50
    Jus de citron 2,50
    Total 100,00
    • Le procédé de préparation :
  • Adapté pour des quantités de 800 g à 2 kg, il est ici préparé un lot de 1 kg de mayonnaise allégée.
  • Utilisation du mélangeur Hotmix Pro Creative de 2 I (Vitesse 1E = 480 rpm ; Vitesse 3 : 800 rpm ; Vitesse 4 : 1800 rpm ; Vitesse 5 : 3000 rpm ; Vitesse 6 : 4000 rpm).
    • Phase A : cuire le lait d'amidon dans le bol du Hotmix (vitesse 1E, 90°C, 10 min). Laisser refroidir jusqu'à 50°C.
    • Phase B : préparer les ingrédients liquides (colle d'amidon et moutarde) dans le bol de l'Hotmix. Préparer les poudres dans un récipient séparé.
  • Bien disperser et homogénéiser ce mélange de poudre.
  • Préparer les phases C et D dans des récipients séparés.
    • Hydratation de la Phase B
  • Dans le bol du Hotmix où le lait d'amidon est maintenu à 50°C, ajouter le mélange de poudres et mélanger à Vitesse 3, 1 min.
    • Emulsification + hydratation des hydrocolloïdes
  • Par le haut du récipient, ajouter petit à petit la Phase C, puis la Phase D. Adapter la Vitesse de 4 à 6, selon la consistance du produit, en ne dépassant pas 3 minutes de mélange.
    • Finition de l'émulsification :
  • Continuer de mélanger à Vitesse 6, 1 min.
    • Méthodes d'analvses Caractérisations sensorielles
  • Les caractérisations sensorielles sont des appréciations subjectives et des commentaires en termes de visuel et de texture (à la cuillère et / ou à la bouche).
    • Colorimétrie
    • Equipement : KONICA MINOLTA, spectrophotomètre CM-5
    • Méthode d'analyse des couleurs: L * a * b * et L * C * h ° espace colorimétrique / ΔE : CIE 2000
    • Échantillon: 20g, en boîte de Pétri jetable (VWR, "boîte pétri ronde PS sans ergot", plastique, diamètre 55 mm)
    • Zone de mesure: ø 30 mm, avec masque de visée ø 35 mm
    • Type de mesure: réflectance; composante spéculaire exclue (SCE)
    • Observateur: 10 ° / Illuminant: D65
    • Répétabilité: 0,004
  • La luminosité, L *, représente le noir le plus foncé à L * = 0, et le blanc le plus clair à L* = 100.
  • Les canaux de couleur, a * et b *, représentent les coordonnées d'une couleur. Les valeurs en * = 0 et b * = 0 représentent le vrai gris neutre.
    • C * représente la chrominance. La différence ΔC * entre 2 échantillons montrerait une couleur (+) plus claire ou (-) plus terne. (Peut être illustré comme la quantité de pigments)
    • h ° représente l'angle de teinte (en degrés), qui est précisément la couleur.
  • Les différences d'espace colorimétrique (L * C * h D) sont plus faciles à lire et à interpréter que l'espace colorimétrique (L * a * b *).
  • La différence de couleur ΔE (delta E) est calculée entre la couleur d'échantillon choisie L 1 a 1 b 1 et la couleur de référence L 2 a 2 b 2 (ou L 1 C 1 h 1 et L 2 C 2 h 2)
  • Le résultat est calculé avec le logiciel Colibri® Color de Konica, où la formule « CIE 2000 » est utilisée (la plus proche de la perception de l'œil humain).
  • La plus petite ΔE, la couleur la plus similaire des 2 produits.
  • Si AE est > 1,5, on considère la différence de couleur perceptible par l'œil humain. Les analyses ont été réalisés sur les mayonnaises à 15°C.
    • Niveau de cuisson de l'amidon - Microscopie Optique
  • Equipement : LEICA
  • L'échantillon est dispersé dans de l'eau déminéralisée, puis coloré au Lugol afin de mettre en évidence les granules d'amidon. L'iode réagit avec l'amylose et forme des complexes de structure en spirale. Une couleur bleu / violet résulte si l'amidon est riche en amylose. Sinon, la couleur des granules d'amidon reste brun / jaune.
  • Les observations en microscopie optique fournissent différentes informations:
    • → pour montrer les tailles et la dispersion des bulles d'huile. Plus l'émulsification est petite et homogène, plus l'émulsification est efficace.
    • → vérifier la présence et l'apparence des granules d'amidon. Ils peuvent être présents comme non cuits ; Faible cuit ; Moyen cuit ; Bien cuit ; en tant que Fragments ; ou solubilisé (absent).
    • → L'observation sous lumière polarisée révélera ou non la croix de biréfringence du granulé d'amidon non cuit (ce qui permet de contrôler la cuisson effective ou non de l'amidon).
    Lumière blanche - Lentille x20 - Grossissement x150 Rhéologie
  • Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose une contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante.
    • Conditions d'analyse : Tous les échantillons ont été analysés pour la rhéologie 1 jour après la date de production.
    • Répétabilité de toutes les analyses: moyenne de 3 mesures
    • Précision: 5%
    Ecoulement
  • Les résultats d'écoulement sont exprimés dans une courbe à échelle logarithmique de viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (γ).
  • Des résultats remarquables de viscosité peuvent être notés aux taux de cisaillement suivants:
    • γ = 5 s -1 (cisaillement équivalent de texture mesuré pour le produit au repos)
    • γ = 10 s-1 à 40 s-1 (cisaillement équivalent de texture mesuré pendant la mastication - sensorielle dans la bouche )
    • γ = 100s -1 (cisaillement équivalent de la texture mesuré pendant l'agitation - sensoriel à la cuillère )
    • γ = 350s -1 (cisaillement équivalent de la texture mesuré pendant les processus industriels - c'est-à-dire les pompes )
    Appareil et Méthode d'analyse :
  • Température de mesure: 15°C
    Rhéomètre: Rhéomètre TA Instrument DHR-2
    Géométrie Cône / plaque 4cm 1°
    Méthode : 1 min de température constante
    Rampe de 0,6 à 350 s-1 pendant 1 min, stable à 350 s-1 pendant 3 min, 350 à 0,6 s-1 pendant 1 min
    • Le seuil d'écoulement
  • Le seuil d'écoulement représente la contrainte minimale appliquée pour mettre en mouvement un produit ou un matériau. Plus le résultat est bas, plus l'effort sera minimum pour le mettre en mouvement.
  • Il est calculé avec la modélisation de Herschel Bulkley, à partir de la courbe de contrainte en fonction du cisaillement (résultant de la courbe d'écoulement).
    • Appareil et Méthode d'analyse :
  • Température de mesure: 15°C
    Rhéomètre: Rhéomètre TA Instrument DHR-2
    Géométrie Cône / plaque 4 cm 1°
    Méthode : 1 min de température constante
    0,1 à 20 Pa pour une rampe de 8 minutes
    • Oscillation
  • Les résultats du comportement viscoélastique (G '/ G ") sont exprimés dans un tableau avec un module d'élasticité (G') qui caractérise la partie solide et le module visqueux (G") qui caractérisent la partie liquide. Les interprétations générales de l'analyse des produits alimentaires sont des "comportements de type liquide" si (G '<G ") ou " comportement de type solide "si (G'> G").
    • Appareil et Méthode d'analyse :
  • Température de mesure: 15 °C
    Rhéomètre: Rhéomètre TA Instrument DHR-2
    Géométrie Cône / plaque 4cm 1 °
    Méthode : 1 min de température constante
    0,02 à 880 Pa Contrainte d'oscillation à 1 Hz
    • Résultats Evaluation sensorielle (h + 12 heures)
  • ESSAIS CLEARAM® CH2020 Amidon thermiquement modifiés « C » NOVATION® 2300
    Visuel Couleur sombre 0 ++ +
    Brillant 0 0 0
    Lisse 0 0 0
    Texture à la cuillère Gélifié 0 0 0
    Épais + 0 +
    enrobage 0 0 0
    Texture dans la bouche Épais ++ 0 +
    Onctueux 0 0 0
    Granulaire 0 0 0
    Gluant + 0 0
    Gras 0 0 0
    Saveur Hors-note 0 0 0
    • Commentaires :
  • Après la mise en oeuvre : En raison de la température à partir de 50 ° C, et du processus de cisaillement, le produit est chaud et assez fluide. Plus particulièrement pour l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention.
  • Après 12 h de maturation à + 5 ° C : Les produits sont équivalents, à l'exception d'une couleur plus foncée pour l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention. De plus, pour la texture à la cuillère, la mayonnaise réalisée avec l'amidon thermiquement modifié « C » apparaît un peu plus fluide.
  • Pour la texture dans la bouche, l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention ne montrent presque aucune différence, et le contrôle avec CLEARAM® CH2020 a une texture légèrement plus épaisse et collante.
  • Il n'y a aucun arrière-gout pour l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention.
  • L'amidon modifié CLEARAM® CH2020 est moins endommagé au cours du process. Par ailleurs, pour un dosage équivalent, l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention présentent des performances de viscosité moindres.
    • Colorimétrie
  • Valeurs telles que mesurées
    Essais L* a* b * C* h °
    CLEARAM® CH2020 87,7964528 1 00896 12,2456754 12,2871712 85,2898356
    Amidon thermiquement modifié « C » 84,55599502 1,794721 13,23876699 13,395986429 82,27973113
    NOVATION® 2300 86,70282834 1,219061 12,226452297 12,32495981 84,32359511
  • Ecarts de mesure par rapport au CLEARAM® CH2020
    Essais ΔL * Δa * Δb * ΔC * Δh * ΔE00 (1: 1: 1)
    Amidon thermiquement modifié « C » -3,240458 0,785756 0,993092 1,072693 -0,673032 2,394904478
    NOVATION® 2300 -1,093625 0,210096 0,018848 0,037789 -0,207528 0,755043034
    • Commentaires :
  • Comparaison à l'essai avec CLEARAM® CH2020, en standard:
    • ΔL *: Les deux essais avec l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention sont plus foncés que le CLEARAM® CH2020.
    • ΔC *: le NOVATION® 2300 montre une chroma très proche du CLEARAM® CH2020, tandis que l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention montre plus de quantité de couleur.
    • Δh *: l'amidon inhibé thermiquement et l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention montrent une teinte différente, mais l'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention est plus marqué.
    • ΔE: le NOVATION® 2300 montre un ΔE inférieur à 1,5, ce qui théoriquement indique une différence imperceptible de couleur en regard du CLEARAM® CH2020.
  • L'amidon thermiquement modifié « C » selon l'invention montre un ΔE supérieur à 1,5, de sorte que la couleur de l'échantillon est considérée comme significativement différente du CLEARAM® CH2020.
    • Niveau de cuisson de l'amidon - Microscopie optique
  • Il n'y a plus d'amidon granulaire dans la recette, quel que soit l'amidon utilisé, probablement en raison du processus de cuisson et du niveau de cisaillement élevé.
    • Rhéologie
  • Essais Ecoulement 15°C
    Viscosité (Pa.s)
    5 s-1 10 s-1 40 s-1 100 s-1 350 s-1
    CLEARAM® CH2020 11,17 6,72 2,61 1,44 0,70
    Amidon thermiquement modifié « C » 8,45 5,08 1,98 1,08 0,52
    NOVATION® 2300 14,32 8,69 3,06 1,70 0,86
    • Mesure d'écoulement
  • Tous les échantillons ont un comportement rhéofluidifiant (la viscosité diminue à mesure que le taux de cisaillement augmente).
  • À 40 s-1, représentant la sensation en bouche, la viscosité est proche entre le CLEARAM® CH 2020 et le NOVATION® 2300. L'amidon thermiquement modifié « C » est très légèrement inférieur.
  • La perte de viscosité par rapport au taux de cisaillement est équivalente pour les trois échantillons. L'analyse rhéologique confirme les résultats sensoriels, avec une différence mineure entre la texture des échantillons dans la bouche.
    • Seuil d'écoulement
  • Selon le modèle de Herschel Bulkley et avec les conditions de mesure, les échantillons n'ont montré aucune contrainte. Les échantillons sont également faciles à verser.
    • Mesure d'oscillation
  • Pour chaque analyse d'essai, G' est dominant par rapport à G", preuve que les produits ont un « comportement de type solide ».
  • La fermeté (c'est-à-dire le niveau G') est similaire pour le CLEARAM® CH 2020 et l'amidon thermiquement modifié « C ».
  • Le NOVATION® 2300 est légèrement moins élastique que les autres échantillons qui sont plus résistants.
  • Cette analyse confirme également les résultats sensoriels.
    • Conclusion :
  • Tous les amidons montrent la même faiblesse lorsque soumis à haute contrainte pour la mayonnaise traitée à chaud.
  • Tous les granules sont endommagés.
  • Malgré la texture fluide du produit après traitement, tous les amidons rétrogradent pendant la maturation et donnent une texture acceptable à la sauce finale.
  • Une texture légèrement plus épaisse est remarquée pour les essais témoins avec le CLEARAM® CH2020, mais pas très significative.
  • Une couleur foncée significative est notée pour la mayonnaise avec l'amidon thermiquement modifié « C ».
    • Exemple 11 : Mise en oeuvre d'un amidon thermiquement modifié « C » dans des préparations de fruits pour yaourts
  • Les préparations de fruits pour yaourts contiennent souvent de l'amidon permettant d'optimiser leur viscosité et de les rendre stables pendant toute la durée de vie du produit. Elles sont mélangées à la masse blanche du yaourt dans des proportions pouvant varier entre 10 et 20% en général.
    • Les différents amidons testés sont les suivants :
    • Amidon modifié thermiquement « C » selon l'invention (préparé selon l'exemple 3);
    • NOVATION® 2300 et NOVATION® Prima 600 commercialisés par la société INGREDION
    • CLEARAM® CR 08 20, amidon modifié chimiquement (hydroxypropyle phosphate) commercialisé par la société Demanderesse
    Recette:
  • L'amidon a été testé dans une préparation de fruits à la fraise.
    Composition en % Recette
    %
    Purée de fraises 45,0
    Eau 31,0
    Saccharose 20,0
    Amidon testé 4,0
    100,0
    • Procédé de préparation:
    • Mélanger l'eau et la purée de fraises dans un robot ménager.
    • Agiter pendant 2 minutes à 800 tours/minute
    • Ajouter le sucre et l'amidon
    • Mélanger pendant 2 minutes à 800 rpm
    • Chauffer à 90/95°C dans le robot
    • Maintenir pendant 10 minutes à 90/95°C, avec une agitation de 1800 rpm
    • Conditionner, refroidir et stocker à 4°C
    Essais:
  • 1 Amidon modifié thermiquement « C »
    2 Novation 2300
    3 Novation Prima 600
    4 CLEARAM® CR 08 20
    • pH des essais :
  • Essais 1 2 3 4
    pH 1 3.55 3.45 1 3.45 3.50
  • Tous les essais ont un pH très acide, ce qui peut avoir une incidence sur la dégradation de l'amidon lors du process de cuisson.
    • Etat de cuisson de l'amidon:
  • L'état de cuisson de l'amidon est contrôlé à l'aide d'un microscope optique sur la préparation de fruits après cuisson.
  • La préparation est colorée au lugol pour améliorer la visualisation des amidons.
    • Amidon modifié thermiquement « C » :
      On observe des granules bien cuits (gonflés), ainsi que des fragments de granules. Une partie des granules a donc été détruite par le procédé de fabrication.
    • NOVATION® 2300 : on retrouve également un certain nombre de granules intacts, bien cuits, mais ils semblent moins nombreux. Par ailleurs, on observe de nombreux fragments.
    • NOVATION® Prima 600 : il ne reste que quelques granules visibles. Il semble donc que la grande majorité des granules ait été détruite lors de la cuisson.
    • CLEARAM® CR 08 20 : là encore, il ne reste que peu de granules intacts.
  • L'amidon modifié thermiquement selon l'invention est donc l'un des produits testés qui conserve le mieux sa structure granulaire, ce qui signifie qu'il est capable de résister aux conditions de traitement thermique et d'acidité du milieu.
    • Mesures de texture
  • Ecoulement Bostwick (20°C, 90 g de produit) après 12 jours
    Temps Essais
    1 2 3 4
    30 sec 5.5 6.5 6.5 9.0
    60 sec 6.5 7.0 7.5 10.0
  • On constate que les comportements d'écoulement sont relativement proches entre les amidons, sauf pour l'essai avec l'amidon modifié CLEARAM® CR0820, qui s'écoule davantage.
    • Viscosité
  • Température de mesure : 20°C
    Rhéomètre : Physica MCR 301 Anton Paar
    Géométrie : CC27
    Méthode 0 à 350 s-1 en 180 s et 350 s-1 à 0 s-1 en 180 s
  • La viscosité est mesurée après 1 jour, 15 jours et 30 jours.
  • Les valeurs sont données avec une incertitude de ± 5 %.
    Valeurs de cisaillement en s-1 J+1 J+15 J+30
    5 10 40 100 350 5 10 40 100 350 5 10 40 100 350
    Amidon modifié thermiquement « C » 6,78 4,1 1,72 0,97 0,45 7,85 4,6 1,75 0,9 0,39 8,8 5,11 1,89 0,93 0,38
    NOVATION® 2300 5,93 3,7 1,61 0,92 0,43 7,34 4,47 1,84 1 0,44 8,31 4,89 1,87 0,99 0,43
    CLEARAM CR0820 11 6,6 3 1,71 0,7 9,82 6,29 2,78 1,58 0,72 9,97 6,35 2,78 1,57 0,71
    Novation Prima 600 4,9 3 1,3 0,78 0,38 4,49 2,84 1,22 0,7 0,34 5,17 3,21 1,31 0,73 0,35
  • Dans le graphe de la figure 9, on constate que la viscosité de la préparation de fruits contenant le CLEARAM CR0820 est la plus élevée. Elle a tendance à être stable, voire à diminuer légèrement.
  • L'amidon modifié thermiquement « C » donne une viscosité proche de celle obtenue avec le NOVATION® 2300, et qui augmente légèrement au cours du temps.
  • Enfin, le NOVATION® Prima 600 est le produit dont la viscosité est la plus faible. Elle est stable au cours du stockage.
    • Analyse sensorielle
  • Les 4 produits ont été évalués par un panel entraîné de 13 personnes. La méthode utilisée est celle du profil flash : les panélistes choisissent eux-mêmes les critères qui apparaissent comme les plus discriminants entre les échantillons, puis ils classent ceux-ci selon les critères choisis.
  • La conclusion de l'analyse sensorielle est la suivante :
    • Par rapport à l'amidon modifié CLEARAM CR0820, l'amidon modifié thermiquement « C » donne une préparation de fruits moins épaisse (en bouche et à la cuiller), moins collante, plus fondante. Elle apparaît également moins sucrée.
    • Par rapport aux amidons NOVATION® Prima 600 et NOVATION® 2300 :
      • o Le NOVATION® 2300 conduit à une préparation de fruits épaisse en bouche, nappante, mais également collante et présentant un arrière-goût.
      • ∘ Le NOVATION® Prima 600 apporte peu de texture (bouche et cuillère) mais il permet une bonne brillance et un maintien du goût sucré.
      • ∘ L'amidon selon l'invention présente un caractère fondant, peu collant et peu sucré.
  • L'analyse sensorielle confirme donc les résultats des mesures rhéologiques, avec une texture plus épaisse pour l'amidon modifié.
  • En conclusion, sur l'ensemble de ces résultats, on constate que la performance de l'amidon modifié thermiquement selon l'invention se rapproche de celle d'un NOVATION® 2300.
  • La résistance au cisaillement en conditions acides est supérieure à celle du CLEARAM® CR0820, un amidon couramment utilisé dans les préparations de fruits. La viscosité obtenue est par contre un peu plus faible.
    • Exemple 12 : préparation de fécule thermiquement modifiés à partir de fécule de pomme de terre
    1. 1) L'alcalinisation de la fécule de pomme de terre est conduite selon les étapes suivantes :
      • Préparer une suspension de fécule de pomme de terre à 36.5% de matière sèche (MS)
      • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20%MS entre 0.7 et 1.1mS
      • Assurer un temps de contact de 1h
      • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 12-18%
    2. 2) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de l'ordre de 30-35min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 19-22°C.
  • Paramètres de process
    Exp Conductivité sur produit après imprégnation remis en suspension à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique en % Delta T T°C consigne Temps de séjour (min)
    Base fécule de pomme de terre 0.11 15.7 0 0 0
    E-1 0.96 12 21 210 33
    E-2 0.96 12 21 210 42
    E-3 0.96 12 22.5 210 48
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentées dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats :
  • Essais RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base fécule de pomme de terre 877 554
    E-1 563 -308
    E-2 379 -404
    E-3 178 -415
    • Etude comparative
  • Une analyse est réalisée comparant les produits selon l'invention avec des produits du commerce de même catégorie. Les produits issus de l'invention sont traités selon le selon le protocole suivant:
    • Remise en suspension de la fécule à 36.5%MS
    • Neutralisation par de l'acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/-1
    • Filtration, lavage afin d'obtenir une conductivité inférieure à 500µS, séchage à l'humidité classique de l'amidon entre 14 et 18%
    Essais Humidité % pH à 20%MS Conductivité à 20%MS (µS) RVA Pic (mPa.s) RVA chute (mPa.s)
    E-1 15 6.2 67.5 495 -330
    E-2 14.5 6.2 68.1 326 -450
    E-3 15.5 6.2 68.5 242 -412
    Beco Gel P4500 11.6 7.1 107 269 -169
    Novation 1900 15.8 5.3 174 869 216
    D 11 6.28 55 251 -159
  • Chaque exemple E-1, E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre thermiquement modifiées selon l'invention présente une stabilité améliorée durant le process d'utilisation par rapport à l'amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l'utilisation de ces amidons. Ceci se voit par la mesure de la chute au viscosimètre RVA : plus la chute est négative plus l'amidon va être résistant aux cisaillements, à l'acidité des milieux et aux traitements thermiques.
  • Chaque exemple E-1, E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés à d'autres produits inhibés thermiquement de l'état de l'art base fécule de pomme de terre tel que le Novation 1900 ou le Beco Gel P4500. D'après les résultats de viscosimètre RVA les produits les plus résistants sont les produits issus de l'invention.
  • De même chaque exemple E-1, E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés aux exemples sur le maïs waxy et notamment la famille D : les exemple E-1, E-2 et E-3 de fécules de pomme de terre ont une viscosité plus importante au Pic à même matière sèche de mesure et présentent une résistance au process plus importante. Le choix de l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l'application visée et donc des conditions de cisaillement, d'acidité et de température de mise en oeuvre.
    • Exemple 13 : préparation de fécule thermiquement modifiés de manioc
    1. 1) L'alcalinisation de la fécule de manioc est conduite selon les étapes suivantes :
      • Préparer une suspension de fécule de manioc à 36.5% de matière sèche (MS)
      • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20%MS entre 0.7 et 1.1mS
      • Assurer un temps de contact de 1h
      • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 10-15%
    2. 2) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de l'ordre de 20 à 35 min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 22-27°C.
    • Paramètres de process
  • Essais Conductivité sur produit après imprégnation remis en suspension à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique en % Delta T T°C consigne Temps de séjour (min)
    Base fécule de manioc 0.10 12.5 0 0 0
    F-1 0.95 10 27 210 20
    F-2 0.95 10 24 210 30
    F-3 0.95 10 25 210 35
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentées dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats :
  • Essais RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base fécule de manioc 603 480
    F-1 379 29
    F-2 206 -118
    F-3 110 -178
    • Etude comparative
  • Une analyse est réalisée comparant les produits selon l'invention avec des produits du commerce de même catégorie. Les produits issus de l'invention sont traités selon le selon le protocole suivant:
    • Remise en suspension de la fécule à 36.5%MS
    • Neutralisation par de l'acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/-1
    • Filtration, lavage afin d'obtenir une conductivité inférieure à 500µS, séchage à l'humidité classique de l'amidon entre 10 et 15%
    Essais Humidité % pH à 20%MS Conductivité à 20%MS (µS) RVA Pic (mPa.s) RVA chute (mPa.s)
    F-1 11 5.6 84 344 -10
    F-2 10 5.9 70 186 -121
    F-3 10 5.8 75 99 -140
    CLARIA® Bliss 570 12.7 6.1 190 518 36
    D 11 6.28 55 251 -159
  • Chaque exemple F-1, F-2 et F-3 de fécules de manioc thermiquement modifiées selon l'invention présente une stabilité améliorée durant le process d'utilisation par rapport à l'amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l'utilisation de ces amidons. Ceci se voit par la mesure de la chute au viscosimètre RVA : plus la chute est négative plus l'amidon va être résistant aux cisaillements, à l'acidité des milieux et aux traitements thermiques.
  • Chaque exemple F-1, F-2 et F-3 de fécules de manioc thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés à d'autres produits inhibés thermiquement de l'état de l'art base fécule de manioc tel que le Claria Bliss 570. D'après les résultats de viscosimètre RVA les produits les plus résistants sont les produits issus de l'invention.
  • De même chaque exemple F-1, F-2 et F-3 de fécules de manioc thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés aux exemples sur le maïs waxy et notamment la famille D : la famille D a une viscosité plus importante au Pic à même matière sèche de mesure et présentent une résistance au process plus importante. Le choix de l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l'application visée et donc des conditions de cisaillement, d'acidité et de température de mise en oeuvre.
    • Exemple 14 : préparation d'amidons thermiquement modifiés de pois
    1. 1) L'alcalinisation de l'amidon de pois est conduite selon les étapes suivantes :
      • Préparer une suspension d'amidon de pois à 33% de matière sèche (MS)
      • Ajouter du carbonate de sodium en poudre pour obtenir une conductivité finale sur la poudre remise en suspension à 20%MS entre 0.7 et 1.1mS
      • Assurer un temps de contact de 1h
      • Filtrer et sécher à une humidité d'équilibre de l'amidon entre 10-15%
    2. 2) Traitement thermique
  • Le produit ainsi obtenu est traité thermiquement dans des turboréacteurs continus de type VOMM en série, dont la température de consigne est fixée à 210°C et configurés pour faire subir au produit un temps de séjour de l'ordre de 10-25min, et de manière à ce que la différence de température entre la consigne et la température du produit en sortie du réacteur, qu'on appelle Delta T, soit d'une valeur de l'ordre de 21-25°C.
    • Paramètres de process
  • Essais Conductivité sur produit après imprégnation remis en suspension à 20%MS en mS/cm Humidité du produit avant traitement thermique en % Delta T T°C consigne Temps de séjour (min)
    Base amidon de pois 0.09 12.9 0 0 0
    G-1 0.9 10 24 210 12
    G-2 0.9 10 23.5 210 21
  • Les mesures de viscosité RVA sont réalisées et sont présentées dans le tableau ci-dessous.
    • Résultats :
  • Essais RVA Pic (mPa.s) RVA Chute (mPa.s)
    Base amidon de pois 285 76
    G-1 154 -154
    G-2 46 -104
    • Etude comparative :
  • Une analyse est réalisée comparant les produits selon l'invention avec des produits du commerce de même catégorie. Les produits issus de l'invention sont traités selon le selon le protocole suivant:
    • Remise en suspension de l'amidon à 36.5%MS
    • Neutralisation par de l'acide chlorhydrique à 20% à pH 5.5 +/-1
    • Filtration, lavage afin d'obtenir une conductivité inférieure à 500µS, séchage à l'humidité classique de l'amidon entre 14 et 18%
    Essais Humidité % pH à 20%MS Conductivité à 20%MS (µS) RVA Pic (mPa.s) RVA chute (mPa.s)
    G-1 10 6 20 170 -154
    G-2 11.5 5.9 36 63 -131
    D 11 6.28 55 251 -159
  • Chaque exemple G-1 et G-2 d'amidon de pois thermiquement modifiées selon l'invention présente une stabilité améliorée durant le process d'utilisation par rapport à l'amidon natif : moins de phénomènes de prise en viscosité et de rétrogradation sont observés lors de l'utilisation de ces amidons. Ceci se voit par la mesure de la chute au viscosimètre RVA : plus la chute est négative plus l'amidon va être résistant aux cisaillements, à l'acidité des milieux et aux traitements thermiques.
  • Chaque exemple G-1 et G-2 d'amidon de pois thermiquement modifiées selon l'invention peuvent être comparés aux exemples sur le maïs waxy et notamment la famille D : chaque exemple G-1 et G-2 a une viscosité plus faible au Pic à même matière sèche de mesure et présentent une résistance au process équivalente à la famille D. La particularité de l'amidon de pois étant l'obtention d'un produit très résistant via un temps de séjour plus court que pour les autres matières premières. Le choix de l'utilisation de ces amidons se fera donc en fonction de l'application visée et donc des conditions de cisaillement, d'acidité et de température de mise en oeuvre.
    • Exemple 15 : Mise en oeuvre des amidons thermiquement modifiés « C » dans de la sauce tomate - Ketchup L'analyse est réalisée sur la base de la recette témoin suivante :
  • Ingrédients Quantité (%)
    Eau 45
    Concentré de tomate à 28 % 26,0
    Amidon testé 3,2
    sel 2,0
    Vinaigre 8° 8,8
    Saccharose 15,0
    Total 100
    • Le procédé de préparation de la sauce tomate - Ketchup est le suivant :
  • Pour un lot de 2 kg :
    • 4. Etape de cuisson sur cuiseur Hotmix Pro Combi de 2 L :
      • e. Mélange de tous les ingrédients dans le bol du Hotmix
      • f. Cuisson 100°C, 30 minutes. Les 10 premières minutes à vitesse 3 (800 rpm) puis les 20 dernières minutes à vitesse 1E (480 rpm) en mettant le mobile de mélange (papillon) ; le mélange devenant trop visqueux.
    • 5. Emballage / conditionnement
      Remplissage de 330g dans des flacons en verre de 375 ml à une température de 60-65°C.
    • 6. Pasteurisation
      Autoclave 85°C pendant 45 minutes (équipement: STERIFLOW rotary bi-process Ø 900 mm - 1 panier - Réf : NS 911 R MP FLW STEAM, année 2017, www.steriflow.com/ en ; Rotation: non (statique) - traitement thermique par pasteurisation avec cascade d'eau)
  • Au final, la recette est caractérisée par :
    • Contenu total en eau : 43 %
    • pH : 3,7
    • Brix : 29,5
    Les différents amidons testés sont les suivants :
    • Amidon modifié thermiquement « C-3 » selon l'invention (exemple 3)
    • CLEARAM® CH2020 commercialisé par la société Demanderesse (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé)
    • NOVATION® 2300 commercialisé par la société INGREDION
    L'évaluation des différentes sauces tomates est réalisée par les mesures suivantes : 5. Niveau de cuisson de l'amidon
  • Le niveau de cuisson est déterminé par microscopie optique (microscope LEICA - lentille x 20 et amplification x 150). L'échantillon est dispersé dans de l'eau déminéralisée, puis coloré au lugol dans le but de mettre en évidence les granules d'amidon. L'iode réagit avec l'amylose et forme des complexes de structure en spirale. Une couleur bleu / violet résulte si l'amidon est riche en amylose. Sinon, la couleur des granules d'amidon reste brun / jaune.
  • Les observations en microscopie optique fournissent différentes informations:
    • → vérifier la présence et l'apparence des granules d'amidon. Ils peuvent être présents comme « non cuits » ; « Faiblement cuits » ; « Moyennement cuits » ; « Bien cuits »; « Fragmentés » ; ou « solubilisés (absents) ».
    6. Rhéologie
  • Pour l'évaluation des propriétés rhéologique des sauces obtenues, plusieurs méthodes ont été employées.
    • a. Mesure d'écoulement Equipement: ANTON PAAR, rhéomètre MCR301
  • Caractérisation du comportement des fluides non newtoniens. L'instrument impose un champ de contrainte spécifique ou une déformation au fluide, et surveille la déformation ou la contrainte résultante. Les résultats sont exprimés dans une courbe à échelle logarithmique de viscosité (Pa.s) en fonction du taux de cisaillement (γ). Le résultat mise en lumière dans cette étude est la viscosité à γ = 40s-1 (cisaillement équivalent de la texture mesurée dans la bouche).
    • Géométrie: cylindres concentriques
    • Analyse: Oscillation
      • □ Température: 20 °C (+1 min de stabilisation de la température)
      • □ Durée: 10 minutes
      • □ Contrainte d'oscillation: 0,1 à 1000 Pa
    • Répétabilité: moyenne de 3 mesures
    • Précision: 5%
    b. Consistomètre Bostwick
  • Le Bostwick est un consistomètre. II consiste en une cuve rectangulaire en inox séparée en deux parties par une porte-guillotine. La plus petite section sert de réservoir pour le matériel à évaluer. La plus grande section est munie de graduations de ½ cm partant de la porte et allant jusqu'à l'extrémité opposée. La porte est actionnée par un ressort. Elle est maintenue en position basse grâce à un bras de levier. Ce mécanisme assure une libération instantanée du produit. La porte glisse verticalement dans des rainures situées dans les parois latérales de la cuve rectangulaire. Le déclencheur en forme de 'L' permet de maintenir la porte en position basse. Deux vis de mise à niveau sont situées près du réservoir pour le matériau à tester et un niveau à bulle est situé à l'autre extrémité de l'appareil.
  • Pour cette évaluation la cuve a été remplie à sa pleine contenance. L'écoulement a été mesuré sur 30s et 40s. Une moyenne a alors été effectuée (soit à 35s), pour avoir une valeur de deux répétitions par sauce (à 20 °C).
    • Résultats et discussions : 5. Niveau de cuisson de l'amidon
  • Le microscope permet une analyse qualitative du niveau de cuisson des grains d'amidons. Les observations microscopiques du ketchup réalisé avec le NOVATION® 2300 montrent des grains d'amidons bien cuits et quelques grains moins cuits.
  • L'observation microscopique du ketchup avec CLEARAM® CH2020 montre des grains d'amidon biens cuits, ainsi que quelques débris.
  • L'observation microscopique de l'amidon modifié thermiquement « C-3 » selon l'invention montre des grains d'amidons bien cuits. La tenue des granules est proche du NOVATION® 2300. Pour ces deux amidons on observe peu de débris. Ils semblent plus résistant que le CLEARAM® CH2020 dans ces conditions.
    • 6. Propriétés rhéologiques a. Mesure d'écoulement
  • Le tableau ci-dessous reprend les résultats de mesure d'écoulement :
    Paramètres CLEARAM® CH2020 Amidon modifié thermiquement « C-3 » NOVATION® 2300
    Viscosité (Pa.s) au cisaillement 40s-1 1,9 1,3 1,7
  • La viscosité développée par l'amidon modifié thermiquement « C3 » est légèrement inférieur à celle du CLEARAM® CH2020 et du NOVATION® 2300.
    • b. Consistance (Bostwick)
  • Le tableau ci-dessous reprend les résultats de mesure de consistance:
    Paramètres CLEARAM® CH2020 Amidon modifié thermiquement « C3 » NOVATION® 2300
    Ecoulement (cm) sur 35s 5,0 7,0 4,8
  • Le ketchup réalisé avec l'amidon modifié thermiquement « C3 » présente un écoulement plus important que les deux autres. Cela confirme les données précédentes d'écoulement.
  • Le ketchup réalisé avec l'amidon modifié thermiquement « C3 » est plus fluide que le ketchup réalisé avec le CLEARAM® CH2020 et le NOVATION® 2300.
    • Conclusion :
  • L'amidon modifié thermiquement « C3 » selon l'invention présente, dans l'application sauce ketchup, a un comportement proche des témoins : CLEARAM® CH2020 (amidon de maïs waxy réticulé adipate acétylé), et l'amidon thermiquement inhibé NOVATION® 2300 mais développe cependant moins de viscosité dans les mêmes conditions malgré un niveau de gonflement équivalent (cf. analyse microscopique).

Claims (16)

  1. Procédé de production d'un amidon thermiquement modifié comprenant les étapes consistant à :
    (i) préparer un lait d'amidon présentant une matière sèche comprise entre 30 et 40 %, de préférence entre 35 et 37 % en poids,
    (ii) ajouter un agent alcalin en poudre de manière à obtenir une conductivité finale comprise entre 0,7 et 2,5 mS/cm, la conductivité finale étant mesurée après séchage et remise en suspension à 20% de matière sèche.
    (iii) assurer un temps de contact compris entre 0,5 et 5 heures,
    (iv) filtrer et sécher le lait d'amidon,
    (v) chauffer ledit amidon séché de manière à le porter à une température de plus de 180°C pendant un temps de séjour compris entre 8 et 50 minutes, de préférence entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement encore entre 12 et 35 minutes.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'origine de l'amidon est du maïs waxy.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'origine de l'amidon est choisie dans le groupe constitué de la pomme de terre, du manioc et du pois.
  4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent alcalin est préférentiellement choisi dans le groupe constitué de l'hydroxyde de sodium, le carbonate de sodium, le pyrophosphate tétrasodique, l'orthophosphate d'ammonium, l'orthophosphate disodique, le phosphate trisodique, le carbonate de calcium, l'hydroxyde de calcium, le carbonate de potassium, et l'hydroxyde de potassium, pris seul ou en combinaison, et plus préférentiellement encore le carbonate de sodium.
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la montée en température de l'amidon sec obtenu à l'étape (iv) est réalisée dans des dispositifs de type turboréacteurs continus, pour lesquels la température de consigne est fixée à plus de 190°C, de préférence comprise entre 195 et 240°C, et le delta T, défini comme la différence de température entre la température de consigne et la température du produit en sortie du réacteur, est compris entre 15 et 25°C.
  6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
    - la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est comprise entre 1,75 et 2 mS/cm
    et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
    - température de consigne, de l'ordre de 200°C,
    - temps de séjour de 20 min,
    - delta T, d'une valeur de 16 à 17°C.
  7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
    - la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est comprise entre 1,2 et 1,32 mS/cm
    et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
    - température de consigne de l'ordre de 210°C,
    - temps de séjour entre 15 et 20 min,
    - delta T d'une valeur de 21 à 23°C.
  8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
    - la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est comprise entre 1,4 et 1,6 mS/cm
    et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
    - température de consigne de l'ordre de 210°C,
    - temps de séjour entre 25 et 30 min,
    - delta T d'une valeur de 22°C.
  9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que :
    - la conductivité finale du produit après séchage et remise en suspension à 20 % de matière sèche est de l'ordre de 1,4 mS/cm
    et que les conditions de chauffage sont les suivantes :
    - température de consigne, de l'ordre de 210°C,
    - temps de séjour de 35 min,
    - delta T d'une valeur de 22°C.
  10. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications alimentaires, notamment dans les soupes, les sauces, les mayonnaises, dans les desserts comme les yaourts, les préparations de fruits pour yaourts, les laits fermentés brassés, yaourts thermisés, les crèmes dessert, les boissons, les plats préparés, les préparations à base de viande ou de poisson, tel que le surimi.
  11. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon l'une ou l'autre des revendications 8 et 9, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications sauces, et plus particulièrement dans des sauces « ketchup ».
  12. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon les revendications 7, 8 ou 9, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans les desserts comme les yaourts et les laits fermentés brassés.
  13. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon la revendication 9, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications sauces, et plus particulièrement dans des sauces tomates, de type bolognaise sans viande.
  14. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon la revendication 8, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant dans des applications yaourts thermisés et préparation de fruits pour yaourts.
  15. Utilisation d'un amidon modifié thermiquement produit par le procédé selon la revendication 8, en tant qu'agent épaississant ou agent texturant pour la préparation de mayonnaise de faible matière grasse à chaud.
  16. Amidon modifié thermiquement obtenu selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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